海藻：人类未来的能源聚宝盆

文 王祖远

油价贵到让你受不了了吗？贵还不打紧，预估地球的石油将在数十年内被榨干，迫使全球科学家加紧脚步寻找替代能源，种植农作物提炼生质能源便是其中重要的一环。但撇开成本昂贵不说，可能压缩人类的食物来源更是其可能的致命伤，制造与分销过程也须消耗更多能源。

于是，科学家把脑筋动到海底，光合作用利用率很高的海藻可能是绝佳的选择。藻类生长快速，光合作用效率约6%～8%，高于陆生植物的1.8%～2.2%，此意味着藻类能更有效率的吸收二氧化碳。藻类吃进二氧化碳并快速分解，转换成油脂、蛋白质、醣类与其他养分，最后只排出氧气，除了效率高，更具环保意义。

吃喝拉撒呼吸，全靠海藻

海藻能源妙用，有个有趣的例子。2007 年4 月，澳大利亚29 岁的海洋生物学家劳埃德·戈德森，不携带氧气瓶之类的任何供氧设备，靠着海藻完成为期14 天的“水下生活”行动。

劳埃德·戈德森从4 月4 日起潜入湖底5 米深的一个密闭铁房子中，并在水底生活14 天。令人惊讶的是，在此期间，他仅仅靠海藻所排放的氧气维生。

劳埃德·戈德森潜入一个小湖底下的一座完全密封的铁房子中，期间，戈德森吃喝拉撒睡等一切行动，全都必须在水下解决。在水下房屋内，摆放了1 部用于发电的自行车，当要使用笔记本电脑和DVD 影碟机时，戈德森便会骑自行车发电。

在14 天水底生活期间，唯一的供氧设备是在水下房屋中的1 个水箱，里头种植大量海藻，戈德森便依靠海藻所产生的氧气呼吸。

这套海藻供氧系统名为“BioSUB”，是7位美国爱达荷州喀斯喀特中学的师生设计的。“BioSUB”系统不仅负责放出氧气，而且可吸收戈德森呼出的二氧化碳。与此同时，海藻还可以作为戈德森的食粮，而戈德森每天排出的尿液也将用来灌溉海藻。

绿色原油，不压缩粮食种植

美国加州圣地牙哥的蓝宝石能源公司表示，该公司利用海藻加上阳光、二氧化碳和非饮用水，成功制成与轻原油相同的“绿色原油”，没有其他生质能源影响粮食生产的问题，生产时用到二氧化碳可以输油管运输，令运输时消耗的能源减少，可望比其他生质燃料进一步纾缓温室气体排放问题。

首批“绿色原油”预计3 年内推出，5 年内全面上市，但业者拒绝透露生产过程的详情，也不肯预测售价，只表示价钱可以与其他能源产品竞争，且所有炼油厂、输油管及汽车引擎等都无需改装，便可直接处理、运输及使用“绿色原油”及其提炼品。

荷兰皇家壳牌公司也已投下70 亿美元，分别在美国的德州与夏威夷州兴建海藻农场与实验室，积极发展生物燃油。该公司表示，如果未来将海藻所含的植物油转化成生质柴油的条件成熟，将在夏威夷建立全面生产生质柴油工厂。

挂着晒太阳，就能炼出油来

海藻种类繁多，有高达数层楼高的“巨藻”，也有无法以肉眼看见的“微藻”。 而巨藻是当今世界上最大、最古老的植物之一，通常只需日光、空气和海水，即可周而复始地在海洋中大量生产。巨藻是世界上长得最快的海藻，每公顷年产750至1200 吨，被誉为“海洋速生林”。

不管是巨藻还是微藻，都有不少品种含油量高，有些品种的含油量甚至超过藻类本身重量的一半，成为制造生质柴油的理想物种，也可有效解决需要大片能源作物耕地的问题，生产成本也较陆地能源作物为低。

藻类生质油研发者格兰克兹说：“让藻类挂着晒太阳，就能吸收足够太阳能，透过光合作用就能提炼出油来。”他说，若相当于新墨西哥州10 分之1 的藻类提炼出的生质柴油，可供应全美国交通运输。

海藻炼油比玉米经济3 万倍

藻类生长速度快，提炼出的生质柴油更是可观，每年每英亩可提炼出10 万加仑的生质柴油，远比玉米生质油产量多出3万倍以上，不但更环保，也更具经济效益。

利用海藻制造石油并不是新构想，1970 年代能源危机爆发时，美国能源局曾尝试以微藻提炼生质柴油，有些微藻干重含有60%三酸甘油脂，其成分与陆生油脂作物的成分相同。历经多年研究，筛选出300 种适合提炼生质柴油的微藻，其中以绿藻及矽藻为主。但因生产成本高于石油，加上当时美国政府集中预算在生质酒精的开发，而于1998 年中止。

吸收工厂：二氧化碳抗暖化立大功

藻类科技的另一个用途，是在燃烧化石燃料过程中，将二氧化碳废气回收利用。

要从发电厂大量回收二氧化碳，藻类生质柴油是少数几种方法之一。透过这种技术，供电设备产业面对的排碳问题，以及交通石油工业寻觅的清净提炼替代技术，同时得到了解答。

依据美国能源部的构想，是在发电厂周围设置占地数顷的大型藻类养殖槽。整个系统会将发电厂排放的气体导入槽中，回收燃烧化石燃料产生的二氧化碳废气。

以色列也利用发电厂排放的二氧化碳，冷却后释放到养殖海藻的池塘里。经过培养，海藻长势快速，产量大大提高，为以海藻生产生质能源提供了充足的原料。此外，使用二氧化碳可以将海藻的养殖成本降低约一半。

以色列学家贝尔金博士表示，将发电厂废气导引到海水中，再投入肥料到海水里，让海藻大量生产，每1 公斤的海藻约可生产出250 公克的植物油，再转换为生质柴油。他说，若美国将发电厂排放的二氧化碳5 分之1 导入海水，并在海水中养殖海藻，生产出来的生质柴油约可减少美国5 分之1 的进口石化原料。

沙漠碱水池也可大量培养

藻类可以自然生长于河川、海岸及红树林沼泽，也可以生长在废水处理池或商业养殖槽中，目前的技术已可让藻类善用土地与水资源，而不致与粮食作物竞争耕作资源。

在日照充足的沙漠地区，有很多不宜农耕或饮用的碱水，反而特别适合藻类生长。比起淡水，藻类在高盐分的碱水中生长更迅速，能源部推估，光是在美国西南部无人使用的土地繁殖藻类，每年就能吸收近10 亿吨的二氧化碳。

美国国家再生能源实验室曾尝试以沙漠中的碱水池，大量培养藻类来生产生质柴油。研究结果，20 万公顷面积的沙漠所拥有的碱水池，可产出2830 万公吨的生质柴油。藻类更可利用废水、动物排泄物为营养来源，有助于改善水质并可制成肥料。

澳洲科学家也发现一种称为“葡萄藻”的绿藻，可做为碳水化合物的来源。“葡萄藻”本身75%是天然碳水化合物，且适于存活在碱水中，缺点是，“葡萄藻”每2 天才分裂繁殖1 次，仅及其他许多藻类繁殖速率的10 至15 分之1。