最積極開發海洋生質農場的國家----荷蘭(結合離岸風能發電園區)
國際上最積極開發海洋生質農場的國家, 可能非荷蘭莫屬了! 由於荷蘭政府本已大規模推動離岸風能發電園區, 整個計畫風能發電的裝置容量將達到6,000 MW, 預計海上風機園區涵蓋的面積將達1000 平方公里; 因此, 該國政府規劃利用風機基地設備, 作為培植綠藻、褐藻與紅藻等能源作物的場所, 減少海浪破壞風險, 同時達到降低整體園區海洋工程開發與建置的成本!
荷蘭結合離岸風能發電園區與海洋能源作物農場的創意, 除了突破建置海洋農場相關海洋工程難題外; 海洋作物在天然環境中生長, 不易大量收割的困境, 也因為採收船機械化收割技術的發明, 以及巨藻成藻的葉片較集中於海水表面, 而得以有效落實!
水中能源作物
除了陸生能源作物外, 水中能源作物」 藻類~如巨藻、褐藻、綠藻、紅藻、微藻與馬尾藻等」, 生產燃料油的前景也非常廣闊!
目前, 人們主要將海藻作為食用品, 佔海藻用途的百分之八十以上; 約百分之十的海藻被做成膠質產品( 如洋菜, 仙草), 另外, 也是製藥工業的原料! 2003年全球海藻之產量約為800萬噸, 年產值為60億美金; 其中百分之九十的產量分佈於日本、大陸、韓國與菲律賓等亞洲地區!
海洋生質作物
我們以巨藻為例, 來看看海洋生質作物產業在台灣的發展潛力!巨藻的個體大, 是海藻中個體最大的一種海藻, 成熟的巨藻一般有70~80公尺長, 最長的巨藻可達到500公尺, 人們稱他為海藻王、植物界的巨人; 他的生長速度很快、產量高, 每晝夜可長高30公分, 全年都能生長; 一般每3個月可以收割一次, 每公畝的產量可以達到乾重50噸~80公噸; 另外他的壽命很長, 可生長12年之久, 又被稱為「海洋速生林」
巨藻原產於美國加利福尼亞、墨西哥和新西蘭沿岸; 近年來, 由於科學家發現巨藻含有豐富的甲烷成分, 可以用來製造瓦斯( 石油氣); 同時, 隨著世界對於再生能源的迫切需求, 海藻作為能源使用之研究也日益增多!
發展海洋農場----必先突破」海洋工程技術」
1968 年, 美國Howard Wilcox進行巨藻之培養研究, 並規劃建置開放式的海洋農場來生產甲烷、肥料及食品等產品; 但是後來農場遭受海浪破壞而停止; 一直到了1974年, 美國天然氣協會、能源部與奇異GE公司, 合作接手Howard Wilcox之海洋農場研究計畫, 主要目標除了開發海藻栽植與收成技術外, 同時嘗試以厭氧發酵法, 將海藻轉換為甲烷; 另外, 微生物的挑選及基因工程選植, 也被納入為研究項目; 不過該海洋農場又再次遭受海浪破壞而終止, 凸顯了海洋工程技術在海洋農場開發的重要性!
到了1980 年美國NMI公司嘗試進行栽植及篩選, 不同於Howard Wilcox所用的品系之巨藻; 1990年美國NREL則利用內陸鹹水湖栽植微藻; 2000年, 挪威則嘗試萃取褐藻之澱粉及甘露醇成份, 並經發酵轉化為生質酒精; 另外, 2005年以色列針對二氧化碳減量研究, 利用核電廠排放的溫水栽植微藻, 並藉由微藻的光合作用活動, 來吸收大氣中的二氧化碳含量; 相對的日本則選擇了馬尾藻來吸收二氧化碳與生產生質甲醇!
最具有潛力的海洋生質燃料----巨藻
前面提過, 巨藻生長的速度很快! 在沒有添加營養劑的狀況下, 他的生產率估計為每年每公頃20噸乾重, 如果添加營養劑, 就可以達到每年每公頃50噸乾重; 由於巨藻的大約為每公噸原料可以生產320公升的酒精; 因此, 巨藻每公頃面積的酒精產量估計可達16,000公升, 比陸基酒精作物每公頃平均不到8,000公升的酒精產量為高; 顯示巨藻作為生質燃料之生產原料非常具有潛力!
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