大量使用石化燃料的結果，就會在大氣中排放二氧化碳，再進到海洋裡造成溫度上升，空氣的溫度上升、海洋的酸化，最後導致氣候變化，也產生能源枯竭的問題。因此必須做再生能源的研究，而生質能源是再生能源的其中一項，為何要選擇藻類?我們知道石油的有機源，其實是好幾億年前海洋裡面的藻類、浮游動物、植物跟原核生物造成的生質量，並累積成為現在的石油。藻類可以把太陽能轉化為化學能，包括酒精、油、蛋白質、碳水化合物、生物螢光，還可以利用二氧化碳跟水中的氮磷營養鹽變成生質，養在海水裡就不會爭奪淡水資源跟耕地，也不是一個糧食作物；而且藻類生長快速，除了做液化燃料外，還有多種用途。在此之前，要先了解藻類是非常多元化的，譬如說去海洋生活博物館觀賞好幾公尺大的巨藻，還有幾微米小藻；在1cc的水裡面卻可以含有一億個細胞那麼小的微細藻類，其樣式、顏色多樣、大小不一，非常的漂亮，它既能生長在淡水裡面，亦能生活在海洋中，可以自營就能行光合作用；如果沒有攝食體，它就會異營跟珊瑚蟲共生變成共生藻。藻類的用途相當多元，最主要的你們可能不知道，是可以當食物、化妝品、保健食品，而能源的利用只是其中之一。
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藻類的多樣性很複雜，分類上很多人還分不太清楚，有的叫綱、有的叫門，屬於原核生物的藍藻綱、藍藻門或藍藻菌，而紅藻跟綠藻的部分，有些屬於植物界、有些屬於綱、有些則屬於門，當然還有各式各樣的藻類；在研究藻類的人稱一般大型的藻類，例如紫菜、海帶為「海藻」，微小的就稱「微藻」，所以海藻不是藻類的全稱，而有些人也會把它當成微藻。今天主要是講藻類變能源的研究，其實很早就開始第一次能源危機的時候，美國提出製造「甲烷酒精」的海藻生質能源計畫。在1978到1996年間，亦有十八年的水生生物計畫，要生產以微藻為主的生質燃油，當時實驗室很漂亮、數據很好，可是「重現大自然」是很難達到的目標。第二次能源危機的時候，美國在2007年重啟利用藻類做生質燃油的研究，卻碰到金融海嘯，而國家政府跟企業投入資金在織夢，但這個夢能否成真?不曉得，只能說過去十年來很搶手，所以大家對此很感興趣。台灣的藻類能源研究其實也很久，從2000年之際就有許多學校老師投入，最近我跟工研院也做了相關研究，等下會報告結果。台灣在1997年開始就有很多「固碳」的研究，海藻生質的研究則相對較少。但早些時期，中油已有從事生質能源的研究，例如製造酒精，核能所也想辨認酒精，水試所則是在2007到2008年時，利用箱網養殖大型海藻，因為不太容易所以很快就結束；這是台電用LED燈養殖藻類來吸收二氧化碳；這是中鋼利用塑膠袋養殖藻類來吸收空氣中的廢氣，其實藻類的經典產業裡面包含許多項目。
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以微藻來講，從增殖、收穫、藻油萃取到做生質柴油，在萃取過程會有廢物、殘渣產生，這些殘渣中還有許多的蛋白質，可以做成一般食品、保健食品等，去水的殘渣則可以變成水畜產禽的飼料，或發酵做酒精，剛開始都只是想做生質柴油，但近幾年的發展，全部以這些為主才達到較好的投資報酬率，所以到後期更多是朝做成蛋白質或禽飼料的研究為主。講到藻油的部分大家就比較熟悉，假設作物油的估計值是每年每公頃生產六千公升，在1996年的理論期望值大概有六萬五千公升，因此大家覺得藻類可以達到陸上作物的十倍真好，但是到2010年實際上美國再生能源示範場也跟作物油一樣只達到五千而已，甚至2012年時連一英畝的示範場還沒達到，離理論值還很遠。這是給大家參考GreenFuel公司在2007年的觀察，他們用如質油廠般大的地方養藻類，也利用電能廠裡的廢棄物來養藻類，這些都是台灣的綠藻公司在夏威夷養紅球藻的規模。台灣的綠藻在藻類微藻公司中是全世界有名的，大家可能有所不知，我們吃的引藻片、綠藻片、螺旋藻在台灣已經五十年的歷史。如果藻類能做好生質能源的話，這些藻類公司將是最好的生產者；如果要做生質燃油的話，其技術有哪幾個方面需要具備的?第一個是藻種，很可惜的在美國能源計畫裡也只做到三千種，其實當初是希望有每天每平方公尺可以產生五十克乾重藻類的期望值。
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但是台灣五十年的藻類公司，用最好的粉凝方式，每天每平方也只有二十五克，卻已經非常厲害、濃稠，雖然結果不如預期，當然很多人會想用「基改」，可是考慮到生態問題，也許「基改」能在實驗室做好，但如果無法放大養殖就不能產業化。除了藻種以外，在成油的過程也有緊迫條件，要養得好就要讓它缺光、缺氮、缺氧，因此要做二段養殖。第一段要在最好的條件下讓生質量大增，再經過沒有生質的第二段，把蛋白質轉變為藻油，生質產油是很低的，因此產油量都是蠻低的，再來是養殖設施的問題，要用開放池、反應器，後面會介紹，受到地理限制，溫度、光照對藻類都是很重要的，還有收穫的技術，以及把藻油轉為柴油、噴射機油的技術，水試所跟工研院曾經合作微藻能源技術產製技術，有做過前面所述的研究，接下來著重在成果跟要克服的問題。第一個就是要篩選藻種，除了高產油量、增殖快外，重點是環境適應力要強，雖然有其他的好條件，卻不能適應環境、不能在戶外大量養殖的話，前面都是無濟於事，藻類其實都是水產養殖上，做為海中魚蝦貝苗其奶粉食物的微細藻類，當中這種稱泥球藻非常好，且小到只有四到五微米，微米的意思是指一根頭髮將之分成一千倍的四份，叫做微米。它會二分類就能長的很快，以這個泥球藻而言，是全世界很多人覺得不錯的藻種。
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第二個要談論的是養殖設施的問題，這是工研院研發的光生物反應器，利用此方式可以把二氧化碳打進養殖場中讓藻類長得更快，有二氧化碳、有光，藻類才會長的快，生殖量才會增多。但這種打進二氧化碳的方式不容易需要開放池，會有環境感染的問題，這些雜藻、原生動物的感染問題要防止，但其好處是如果同一個時間將這三種設施放在一起，溫度可以到四十度以上，而且會是變化的，因為開放式溫度比較低，所以溫度形式的養殖方式在南台灣會變成限制，不能夠生產整年的量，如果整年都要生產你就用開放式，全世界的藻類生產公司為了成本，大部分都是選擇開放池較多，除非做很特殊的產品，才會用光生物反應器。接下來，討論到藻類需要營養鹽。假設使用養豬所排放的水，裡面含有氮260ppm、磷31ppm加以稀釋成20%的海水去養殖的話，接著二十四小時照射強光、打二氧化碳的情況下，養殖八天可以從每公升0.47克增加到3.8克，總共增加8倍，是比試驗一次配出來一公升60塊成本的數據高，但排水的問題且裡面還有硫，所以做出來的藻粉味道不佳，如此成品將來怎麼利用是需要思考的問題。請教過很多人但還沒辦法解決。因此雖然該方式不錯，但也是研究一段時間後便沒有繼續進行。另一個問題是一般的藻類一公升裡面有1到10克的固形物就算很多。藻類公司是如何收穫藻類的，例如我們吃到的藻片是由多台上百萬的連續式離心機，經過階段式濃縮去水才變成藻泥。一噸的藻水連續離心二十四小時是非常耗時、耗能的，因此工研院開發一種多層過濾且低耗能的採收設備，但是要使用此設備之前，要先將藻水加鹼絮凝再經過浮除或沉降的方法後，才能夠透過這個設備做成藻泥，不過加了化學品後所收穫的藻類，在利用上就會受到限制。
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在2013年的第七屆國際藻類研討會，這個收穫技術得到最佳創新獎。另外OriginOil公司有研發一個有專利又複雜的藻類收穫設備，可是較耗能也需要經費，所以今年繼續跟美國能源所合作開發收穫測試。最後跟大家分享一件有趣的事，在2014年11月30日有個名為Algae-Powered Designs的創意展，有十個是很有趣的藻類變能源Algae-Powered fuel的設計，有恐龍藻夜燈、LED藻燈泡、音樂果凍、藻簾幕、藻外觀紡織品、藻生物光電面板、攜帶型藻涼亭、藻油動力飛機、藻能源屋以及藻動力生態城市，這邊只舉幾個來跟大家分享，為何會有這樣的創意設計展?在此之前大家都知道藻類是可以做生物螢光的、可以行光合作用的，這些設計就是利用藻類此特性。例如這個給小朋友玩的小玩具，在PE的空盒子裡面放進窩邊毛藻於黑暗中一動就會發光，「藍眼睛」其實就是這樣產生的；這個小小的燈泡，並利用幫浦將空氣打進去，裡面放入小球藻跟螺旋藻，產生光合作用後放在有光的地方，能夠點亮LED燈就可以利用；這是裝飾窗簾，上面很多的管狀物是藻類養殖管就等於光生反應器，而養殖的藻類照到光後就能成為蓄電池又很漂亮；這個是我覺得最漂亮，因為藻類有很多種顏色，利用藻類有顏色、能發光的特性做出佈置空間的裝置。這是生物光電板和攜帶原核藻的涼亭，同樣也是呈現簡單的空間，加上很多反應管[R2] 、太陽能板，藻類在裡面行光合作用，製造乾淨的氧、空氣，讓人類覺得很舒服；這是美國的AIRBUS公司設計的藻油動力飛機，利用100%的藻油能做部分的飛行，期待將來可以做到全面性的藻類動力飛機。
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這是在2013年德國漢堡的大型建築物，此建築物的外觀是由玻璃板構成，用以養殖藻類，其接受光的程度很強，亦能吸熱、保溫，也很美觀、漂亮，這邊綠色部分可以收集光做藻類能源，以此為動力來發展。
最後做個結語，如果要「師法自然」的話，藻類在自然界的量其實非常稀少，真的能成為產業的在自然界中只有藻華，而且量多時要收成也不好收，加上養殖方面也需要集約養殖，目前關鍵點還是投資報酬率的問題，另外適合養殖的地方不多，還需要水、二氧化碳，也有水份蒸發與藻類感染的問題。最重要的是收穫，如果要養很多來做液化燃料則需要巨大投資跟維護成本，可是全球二氧化碳大量增加，我們要繼續加強藻類生技方面的研究，並藉由分子工具了解，這是很多國家例如日本，他們在研究代謝過程裡，到底哪些是啟發藻類可以合成物質的關鍵，並利用此機制加以突破生物科技上的研究，日本有許多這方面的研究計畫，也許如此藻類生物經驗工業化的願景或遠景，是值得讓我們期待的，我的報告到此，謝謝。
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Q&A：這裡有個小問題想要請教，在剛才的簡報當中有提出藻類要成為生質能源還有一段路要走。而藻類除了成為能源之外，是否有其他對於環境有利的用途呢?
其實這個就是在養殖場在做的生態復育，藻類可以做許多的生態復育。譬如挪威在箱網中養鮭魚，給鮭魚飼料卻造成水污染，便在水中養海帶形成和諧的環境，海帶很乾淨又不用藥、食物又很好，已經很成功做到greenpeace的獎賞，成為商業化的行為。在台灣有很多魚塭，當我們飼養魚蝦時，會有許多營養源，就產生有顏色的微藻，微藻可以來養貝類，例如養殖西施貝等都是以此做食物，還可以養浮游動物、橈足類或輪蟲，就能當作魚蝦幼苗的飼料，也形成一種產業。
我們謝謝博士。