落實低碳飛行,藻類由來航空燃料潛力可期

 

刊登日期:2025/12/8
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材網編輯室
 
SAF成為能源減碳的關鍵之一,目前SAF主流是以廢食用油或是利用玉米或甘蔗製成的乙醇(又稱生質乙醇)再製而成。然而,新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)指出,僅靠日本國內的廢食用油每年最多只能生產約14萬公秉SAF,低於2030年度生產目標的1成[注1]。而生質乙醇主要生產地集中在美國與巴西,其擴大生產量將會與玉米、甘蔗等糧食作物競爭,導致糧價上升、供應不足等問題。因此,非可食用、不與糧食競爭的原料逐漸受到關注。具體而言,包括種子油脂含量極高的亞熱帶植物「水黃皮(Pongamia Pinnata)」與「瓊崖海棠(Calophyllum Inophyllum)」的栽培,以及微細藻類的培養。其中微細藻類以高單位面積的油脂與蛋白質產量而為人所知。具體而言,微細藻類油脂產量是玉米的14倍以上、大豆的20倍以上、棕櫚的2倍以上(圖一);蛋白質產量則是大豆的16倍以上、牛肉的數百倍。若能活用微細藻類,不僅可避免與糧食競爭,未來更可望成為解決嚴重糧食問題的關鍵。
 
圖一、不同SAF原料的單位面積產油量
圖一、不同SAF原料的單位面積產油量
 
僅須乾燥即可成為燃料
另一方面,「微細藻類」涵蓋許多種類,不同種類所合成的物質也各不相同。IMAT指出,葡萄藻屬(Botryococcus)」的微細藻類油脂含量高達50%。具體而言,使用400公升的培養用水可收穫約800克藻類,從中可提取約400克的油脂。這種油脂分子量接近重油,將乾燥後呈橡膠狀的葡萄藻(圖二)點火後,燃燒性極佳。另一種微細藻類「擬球藻(Nannochloropsis)」可合成魚油中含有的成分「二十碳五烯酸(EPA)」。而以合成蛋白質為主的代表性微細藻類「螺旋藻(Spirulina)」,則可從800克藻類中提取5%、即約40克的蛋白質。微細藻類從培養到抽取油脂所需時間為預培養約1週、正式培養約1週、收穫半天、乾燥2天、抽取1天,整體流程總計共約需2週半的時間。
 
圖二、葡萄藻乾燥後外觀呈橡膠狀
圖二、葡萄藻乾燥後外觀呈橡膠狀
 
課題在於降低成本與防止其他微生物污染。然而,微細藻類的培養尚存在兩大課題,其一為降低成本,其二是防止來自環境的非預期---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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