生產效率稱霸陸上植物 — 日本藻類生技企業「千歲集團」的夢想(上)

能源萬象

生產效率稱霸陸上植物
— 日本藻類生技企業「千歲集團」的夢想(上)


文/宋瑞文 (媽盟特約撰述)

在健康食品裡廣為人知的綠藻,也是解決環境問題的利器。有日本綠藻公司在近年興建了世界最大規模的藻類生產基地,並跨領域地結合了
60多家知名企業,一起為地球與人類社會探索綠藻與未來的可能性。

據朝日電視台
9報導,位於日本川崎市的千歲研究所(隸屬於新創公司千歲集團(CHITOSE GROUP)),正在進行從藻類提取油脂,進而作為燃料的實驗。

*綠藻實驗。(來源:朝日新聞


畫面上裝滿綠色液體的實驗瓶裡(上圖),被照光並注入二氧化碳,透過每個人都學過的光合作用,生產人類所需的物品,像是飛機所用的航空燃料等等。

除了健康食品、航空燃料之外,藻類究竟有著什麼樣的魅力,吸引資生堂、本田汽車、日本石油、三菱化工等大企業一起投入呢?答案是永續。

為了人類能夠豐厚地持續生活,依賴有限的化石能源是不成的,社會必須改變成能夠永續的結構。要達成這個目標,最有用的方法,是源源不絕地注入地球的太陽能。

據千歲集團(
CHITOSE GROUP網站介紹,太陽能每年注入地球全體的能量約為4000澤焦耳(1021次方焦耳),其中陸地為1200澤焦耳。

相對於此,包括煤炭、天然氣、石油、鈾等等在內,可開採的化石燃料能量,約為
62澤焦耳,極限的蘊藏量為380澤焦耳。而人類一年的能源消費量約為0.6澤焦耳(下圖)。

*人類的能源收支。(來源:千歲集團


眾所周知,近年太陽能發電、風力發電、地熱發電等,都算是利用到太陽能的方法。這些方法的共同點是生產「電力」,而藻類則能生產塑膠等各式各樣的「物質」。

藻類可以透過光合作用,利用太陽能有效率地產出多種的有機物,範圍從燃料、塑膠、食品、化妝品、塗料、飼料、建材、醫藥品等不一而足。

怎麼說有效率呢?和陸地上的植物相比,藻類在(從動植物而來的)有機物生產上,具有壓倒性的效率。

例如,在油脂的收穫量(一公頃土地的年生產量),和陸地上最有生產效率的棕櫚樹相比,藻類的生產效率是兩倍以上。

在蛋白質的收穫量,和現行農業裡最有生產力的大豆相比,藻類的生產效率是
16倍以上,也遠高於雞蛋、淡水魚、牛豬等其他蛋白質來源。

許多有機物是各式各樣產品的原料,善用藻類來生產,可以大量又穩定地提供給人類社會。

其次,藻類只要使用少量的水就能生產。看到新聞裡裝滿水的藻類容器,許多人可能會以為,需要大量的用水。但和農業或畜牧業相比,用水量其實少很多。

這是因為農業用水幾乎都會浸透到地下或蒸發。相對地,培養藻類的場所,能夠最大限度地減少從水面蒸發的水量。

生產一公斤的蛋白質所需的水量,牛肉需要
105噸的水,大豆需要9噸,而藻類只需要2噸(下圖)。淡水資源有限,而且是環境議題之一。在講求環保的時代,藻類培養可以作為一項永續經營的事業。

*藻類與其他蛋白質生產來源的用水量比較。(來源:千歲集團


最後,藻類在生產的另一個優勢是不挑土地。藻類基本上有光跟水就可以生產了。因此像是沙漠、荒地等,農業難以利用的土地,藻類生產都可以有效利用。

事實上,在沙漠、溶岩台地、鹽田遺跡等地方,都有大規模的藻類商業生產。在糧食危機成為環境議題的現在,和傳統農業不衝突的藻類,具有非常大的利基。