以微藻生產生質柴油

以微藻生產生質柴油之未來發展

台灣自國外進口98％以上之能源，自主能源比率約2％，若能提
高自主能源的比率，便可提升台灣能源安全。對此，除經濟部能
源局積極開發相關的替代能源技術，農委會農糧署亦努力找尋可
做為能源作物的料源，以做為日後發展在石油價格持續攀升下，新的替
代能源料源不斷被開發出來，
而台灣四面環海，且地處亞熱帶，藻
類的資源也相對比其他高緯度的國家
還要豐富，可以找尋適合本土的種類
進行培植，做為日後開發之用。
美國研究經驗
含有高油質（70％）的微藻類將
會是生質能應用的明日之星。美國能
源部（US DOE）在1980年代開始進
行ASP（Aquatic Species Program）計
畫，研究於微藻類中萃取油質，製造
成「生質柴油」。
不過ASP計畫在2000年終止，因
當時油價還是處於相對低點，但近兩
年油價走高，美國已將過去所研究的
資料，再進行整理，並於少量的試驗
工廠開始進行量產。微藻研究速度進
展比較快的團隊，是Solution Inc.，該公司利用發電廠所排
放含有高濃度二氧化碳廢氣，做為微
藻所需營養源，並將微藻養於反應器
當中以增加其單位面積之產能。
因微藻類體積小，不易以擠壓
方式取出油脂，需以乙烷或有機溶劑
取出，萃取微藻之不飽和脂肪酸及油
脂。待進行油水分離的程序之後，再
以轉酯化流程，即一般生質柴油製造
方式，做成生質柴油。而所剩餘的藻
體，部分含有高蛋白及纖維素，可做
為動物飼料，惟須考量部分藻種之蛋
白質並不適合做為動物飼料用。
根據紐西蘭學者Dr. Chisti於2007
年的研究指出，微藻的產量比大部分
的油源作物產量還要多。若以2006年
台灣全年使用化石柴油的總量約440萬
公秉計算，若欲於2008年7月推行生質
柴油B1計畫，則台灣需要約有4.4萬公
秉的生質柴油量，且2010年欲推行生
質柴油B2的量需要13.2萬公秉的生質
柴油量。若依農委會規劃其他油源作
物的種植面積而言，若能養殖含高油
量（70％）之藻類，面積達350公頃，
業已可達到全年（2008）使用生質柴
油B1的目標。
台灣現況及藻類生長限制
國內現行使用回收廢食用油及
棕櫚油製造生質柴油外，回收油之主
成分為黃豆油，台灣自國外進口超過
90％的黃豆；由東南亞國家進口95％
棕櫚油。由此可知，台灣有超過90％
都是從國外進口所有產製生質柴油的
原料，且黃豆油可做為食用，棕櫚油
可以做為化工用油及食用，若無法解
決這樣的現況，無異於自國外進口
能源，並且將國內食物的價格往上推
升，也無法達到能源自主的目的。
部分微藻具有成長快速、脂肪
酸及油脂含量多的特性。例如部分之
「Botryococcus Braunii」可含有50％
以上的油脂，此種藻類已被認定為與
一些油頁岩沉積物的來源有關。此類
富含油脂之藻類，培養條件比起一些
生質能源作物，其控管條件較複雜，
作物名稱含油量＜升╱公頃＞ 台灣生產B1所占面積*
玉米172 255,814
黃豆446 98,654
向日葵800 54,931
麻楓樹1,892 23,255
棕櫚樹5,950 7,394
微藻（30％油脂） 58,700 750
微藻（70％油脂） 136,900 321
*以台灣2006年使用柴油量440萬公秉之1％為4.4萬公秉，滿足B1的生產面積
資料來源：Y. Chisti, 2007；作者研究統計整理
種植能源作物符合生質柴油B1量所需土地面積美國Global Green生質能之方向。

因為若培養條件中營養源成分氮肥比
率過高，將使藻類生產快速，反使其
油脂含量降低。
台灣近年在農委會東港水產試
驗所，已篩選出部分台灣本土藻種，
如有高油脂之擬球藻（油脂含量約為
40％）可做為將來開發之用。工研院
及成功大學，皆已著手進行相關高油
脂微藻類之開發研究，並期待在不久
將來能開花結果。
根據國外多年來的研究，雖然
藻類的培養速度較快，油脂含量較
高，但其設備單位面積設置成本相對
較高，需要多年才能攤提成本。目前
每公斤的藻類培養價格大約為2.85∼
3.3美元，換算製造每公升藻油的成
本高達4美元，其生質柴油的成本大
約為4.2美元。與現今之生質柴油的
售價大約0.6∼0.8美元相比，仍有很
大的差距。
微藻類養殖未來發展
微藻類可利用無機碳原（如二
氧化碳）來做為營養源，以降低二氧
化碳的排放，並可固定重量1.8倍的
二氧化碳，美國能源部已小量在發電
廠旁邊蓋小型的量產廠。回收發電廠
所排放之廢氣，來培養藻類，除可降
低二氧化碳的排放，進一步更可當作
企業自行減碳的項目，並做為碳權交
易的標的，增加養殖微藻類的收入。
若符合提供台灣生質柴油B1油量所
需的藻類（油脂含量30％），約為
14.6萬噸的微藻類，相對可固定近26
萬噸之二氧化碳。
台灣每人平均二氧化碳的排放
達到11.2公噸，而最大的排放源是在
運輸部門與工業部門，若能結合工業
部門所排放之二氧化碳來養殖微藻
類，可有效降低台灣整體的二氧化碳
排放量，如此一來，也可增加台灣產
品的競爭力。
統合各國所進行的研究，以微
藻類進行生質能的開發，在技術上已
漸趨成熟，也是一個可行方式，但其
商業運轉目前成本較高，且並沒有大
規模進行運轉之實例。現今僅有大規
模培養藻類作物做為健康食品之實
例，台灣有些綠藻公司已經有很好的
經驗在養殖藻類做為健康食品，但以
微藻做為生質能料源的來源，其模式
尚未建立，仍需進一步探討。
結語
台灣在耕作土地面積有限的狀
況下，種植向日葵或進口棕櫚油做為
生質柴油之料源，均非長久之計。且
在能源局推動向日葵、甘藷、甘蔗
等種植成效有待觀察之際，微藻類
是將來可以開發的項目之一。其單
位面積產能高，但由於生產設備與
製造成本相對較高，因此若能找出
有效降低製造成本的方式，將會是
一項令人期待的生質能料源之一。k
（作者為國立屏東大學熱帶農業暨國
際合作所博士生）