新聞中的科學~從微藻中提煉生質柴油,從巨藻中提煉生質酒精
以下內容與國中生物與化學可以連接的部分為:
(1)藻類沒有纖維素,所以藻類不是植物(雖然外表上,藻類也是綠綠的)
(2)藻類可以體型大小分為微藻、巨藻,分別可以提煉生質柴油與生質酒精。
(3)纖維素水解成葡萄糖,葡萄糖在發酵成生質酒精。
小小一株藻類,看似不起眼,對專家來說,卻有許多妙用,
不但可做成健康食品,也可提煉工業原料,
甚至變身生質酒精、生質柴油,解決能源短缺問題。
台灣海洋大學近期成功繁殖「叢粒藻」,並啟動它的泌油機制,煉出高品質的汽油。
最早的生質能源,利用玉米、大豆等作物,醣化、發酵後做出生質酒精,
不過卻引發糧食危機,造成玉米、大豆價格暴漲。
科技進步後,科學家研發利用麥稈、稻稈等廢棄物的纖維,爆破、磨碎,
並將纖維素水解成葡萄糖後,經發酵、蒸餾、脫水變成生質酒精,
不過光是這個過程,就耗費大量金錢和能源。
海大台灣藻類資源應用研發中心主任陳衍昌表示,
藻類沒有纖維素,就算有結構也相當鬆散、成分較簡單,大約百分之70為多醣體,
萃取生質能源較方便。
陳衍昌說,過去以藻類提煉生質能源的方法有2種,
一種使用綠藻、小球藻等微藻,大量養殖後,從水中收集、離心,並用機器烘乾,
再使用特殊方法破除細胞壁,最後拿來榨油,但因碳鏈不夠高,所以只能做生質柴油。
另一種方法則用石蓴、龍鬚菜等大型藻類,經酸前處理和水解過程,做出生質酒精,加入一般汽油中。
陳衍昌表示,用海藻提煉生質能源不會與民爭食,也不會佔用太多的陸地面積,
且養殖藻類不必使用淡水,前處理耗能又較少,
此外,藻類的生產力也大於植物,用剩的藻渣,還能做為飼料。
除了常見的微藻、大型藻類提煉生質能源外,
海大最近還成功繁殖一種潛力極佳的藻種「叢粒藻」。
陳衍昌說,叢粒藻生長在原油層中,不僅難以發現,也難以繁殖。
一般認為叢粒藻可以自行「泌油」,且分泌出來的油種多、品質佳,從食用油到原油皆有。
不過養在實驗室裡的叢粒藻,卻無法泌油。
海大團隊研究近10年,才成功繁殖叢粒藻,且最近還啟動它的「泌油機制」。
陳衍昌表示,叢粒藻泌出的原油品質非常好,可直接提煉汽油,
不過養殖過程中很容易受黴菌汙染,須小心純化。未來如果持續研究,找出泌油的關鍵,
對解決能源問題將是一大貢獻。
海大台灣藻類資源應用研發中心有專屬海藻養殖場,培育許多藻類,也保存優良的藻種。 記者廖珮妤/攝影