1公頃年產1萬噸?藻類量產技術如何改寫減碳市場

體面工作和經濟成長

AI摘要

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澳洲新創Algenie以螺旋光生物反應器突破藻類量產瓶頸,降低成本並提升產量,讓藻類再度成為碳捕捉、材料與燃料市場的減碳新選項。

藻類捕碳曾是炙手可熱的投資項目,由於生產成本過高,讓許多投入的企業撤手。如今一家澳洲的新創企業研發出以低成本大規模生產藻類的技術,為藻類減碳應用再度打開大門。

綠油油的藻類,堪稱是解決全球暖化問題的明日之星。過去10年,利用微藻封存碳被視為是「世界上最重要且有效的碳封存方法之一」。原因在於它捕碳能力極高,藻類的固碳速度比陸生植物高出10到50倍,一些微藻捕捉二氧化碳的效率更比樹木高出400倍。

藻類的固碳速度比陸生植物高出10到50倍。 圖/Garvit/ Unsplash
藻類的固碳速度比陸生植物高出10到50倍。 圖/Garvit/ Unsplash

根據美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory)推算,培養1公斤的藻類生物量,能從大氣移除1.83公斤的二氧化碳。藻類繁殖快速,能製成燃料、肥料、食物、飼料,甚至化妝品,應用場域相當廣泛;加上可以在耕種地以外的生物反應器(在可控環境培養藻類的系統)或池塘培養,不會與糧食作物競爭,一度受到大型創投、石油產業與政府機構的青睞。美國能源部為發展碳捕捉技術,2021年投資800萬美元在藻類技術開發專案上,跨國石油公司埃克森美弗(ExxonMobil)甚至承諾投入6億美元研究藻類。

可惜的是,生產、基礎建設成本高昂使得這一波研究熱潮難以持續,加上國際油價持續下跌讓藻類燃油難以競爭,導致藻類生質燃油公司發生倒閉潮,連埃克森美弗也在2023年宣布放棄這項嘗試。

植物肉公司成藻類量產的關鍵角色

所幸仍有不少單位對藻類的潛力懷抱希望,澳洲雪梨新創Algenie於2024年研發出新型螺旋形光生物反應器,號稱能在貨櫃大小的空間每年收穫100噸藻類,因為螺旋形結構讓光利用率大幅提升,生產效率提高,材料與維護成本更低,讓生產成本降到1/10,每公斤藻類成本只要1美元。

澳洲新創Algenie研發的新型螺旋形光生物反應器讓藻類生產成本大幅降低。 圖/Algenie
澳洲新創Algenie研發的新型螺旋形光生物反應器讓藻類生產成本大幅降低。 圖/Algenie

「藻類在應對氣候變遷與改變多個產業上擁有巨大潛力,但至今為止,實現規模化且經濟的生產仍然遙不可及,」Algenie執行長哈索(Nick Hazell)表示,「我們的螺旋結構設計與技術是一項真正的突破,它讓藻類能在經濟上與傳統化石燃料產品競爭,甚至取而代之。」

Algenie的成立,源於哈索在擔任植物肉公司v2food執行長時進行的一項嘗試。當時他想要把植物肉加入血色,發現藻類蛋白色素是一個很適合的原料,然而市面上藻類的製造成本,價格昂貴到幾乎不可行。

「所以我們面臨一個抉擇,是放棄藻類養殖,還是深入研究藻類養殖的原理,從而生產出具經濟效益的選擇?」哈索說,他開始尋找解決能低價大規模生產藻類的方法,同時與雪梨科技大學合作,實驗最具有生產力的藻類品種。

創新設計有望翻轉石油產業

皇天不負苦心人,經過多次的嘗試錯誤,哈索研發出一項新型的光生物反應器,讓藻類沿著螺旋狀通道流動,加上先進的LED燈提供最佳光照條件,促進藻類快速生長。這項專利設計讓特定藻類在理想條件下,每2到3小時數量即可翻倍。Algenie公司指出,這足以在1公頃土地上每年生產1萬噸藻類,單位土地面積的生物質產量效率是傳統大豆或玉米作物的3,000倍。

不同於其他藻類公司,鎖定做生質燃料、高價值保健品、生物塑料、紡織品,或食品添加劑,Algenie的定位是「平台」,亦即授權這項技術,並與合作夥伴共同投資進行大規模生產。「我們希望成為多個產業與公司的賦能者,」哈索相信,這項技術能帶來無限的可能。

若藻類能穩定且低成本量產,並在生長過程中吸收大量二氧化碳,逐步取代部分石油來源,排放壓力也能隨之下降。不過這是否足以改變現有能源結構,仍需要時間驗證,但至少讓人開始想像:除了少用能源、節約減碳之外,我們是否也能換一種方式取得原料,讓經濟發展與環境負擔之間,不再只能二選一。

參考資料

※本文轉載自《低碳生活部落格》,內容由台達電子文教基金會及環境資訊中心共同企劃。原文標題:〈一公頃年產一萬噸?藻類量產技術如何改寫減碳市場〉,文:王怡棻

精華 FAQ

  • 因為藻類固碳速度遠高於多數陸生植物,部分微藻捕捉二氧化碳的效率甚至可達樹木數百倍,且可轉化為燃料、肥料與食品等多種產品。

  • 它研發螺旋形光生物反應器,透過提升光利用率與改善培養環境,讓藻類生長更快、維護更簡單,進而把成本降到原本約十分之一。

  • 若藻類能穩定低成本量產,就可能成為石油衍生原料的替代方案,供應燃料、塑膠與飼料等需求,同時在生長過程中吸收大量二氧化碳。


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