01
微藻固碳 大地的空氣清淨機
瓦特發明蒸汽機以來，隨著工業發展加劇，全球溫室氣體排放量逐年升高，氣候變遷問題也變得日益嚴峻，如何減緩全球暖化，逐漸成為眾人關心的議題。 35億年前，遠古菌種藍綠藻的出現，改變了早期地球上的大氣結構。藻類是一種於顯微鏡下才看得清楚的微生物，與其他植物一樣仰賴光合作用成長，如同一部巨大的氣體交換機，經由水、二氧化碳及陽光之間的交互作用，將二氧化碳轉換為氧氣，地球也因此得以演化出豐富多樣的生命體。那麼，這曾經改變早期大氣的遠古生物，在溫室效應持續延燒的今日，是否可能再次成為改變環境的希望呢？ 微藻固碳的原理與植林減碳一樣，是利用光合作用將二氧化碳（無機碳）轉換為有機體（有機碳）及氧氣。一般綠色植物因生長速度緩慢，且所需土地面積廣大，故減碳效益有限；相對而言，自然界中的藻類，具有生長速率較快及較低的土地面積依存度等優勢。以同樣一公頃面積相比，植樹一年可吸收10至16公噸的二氧化碳，而微藻一年則有220多噸的固碳量，是植樹的10倍以上，減碳成效不容小覷，也因此在1960年代，國外科學家開始投入以藻類固碳的研究領域。
02
小小的微藻 鉅大的心血
顯微鏡下的微藻 (顯微鏡下400倍)。
1997年京都議定書簽訂，為與國際減碳趨勢接軌，台電綜合研究所於翌年跟隨國際腳步，開始了利用藻類來減碳的相關研究。 台灣藻類有數百種，選擇適合培植的藻類品種並非一件容易的工作，除須評估其對於二氧化碳的轉換效益之外，水質的酸鹼度、光照，以及抵禦外來藻種的能力等會影響存活率的條件，均須納入考慮。在此方面，綜合研究所與台灣大學及財團法人生技中心合作，從台灣最常見的藻類之中篩選，尋找適合的品種進行培殖。 早期試驗的藻種幾乎因為海洋的酸鹼度及其他外部條件較難控制，且從實驗室移植到現場的大型化過程中容易受到污染，終於不得不另闢蹊徑，轉移嘗試挑選其他適合藻種。多年的心血雖然再度歸零，綜合研究所的同仁卻並未因此氣餒，重新查閱了上百筆文獻資料、並經過重重篩選之後，研究團隊認為螺旋藻似乎是值得一試的方向。
立體式光合反應器。
立體式光合反應器。
開放式平面養殖池。
在此期間，綜合研究所也於小型電廠中進行光合反應器的開發；2007年，終於開始在大林發電廠養殖螺旋藻。決定了重點培植的微藻種類，卻是另一項艱鉅任務的開始，綜合研究所亟待找出養殖藻類的「勝利方程式」。綜合研究所化學研究專員陳曉薇表示﹕「所謂勝利方程式，除了酸鹼度、照度等技術層面的控制因子之外，也包含事前煙氣如何有效供應至系統、培植時藻類如何達到最佳化、以及藻類如何有效運用等諸多考量」，是極為繁複而艱辛的浩大工程。 經過長達2至3年的時間，綜合研究所終於掌握如何達到最高減碳效益、且最有效率繁殖螺旋藻的方式。在實驗室初步完成培養後，接著便要移植到較大的水域，逐漸擴大養殖體積，而每一次的擴大工程，皆可能遭遇不適應新環境，或成長速度不如預期等困難。
綜合研究院。
03
環境友善 生生不息的碳循環
多元化應用。
然而即便培育工作困難重重，微藻生長與分裂快速，且吸收二氧化碳的能力強的特性，使它成為種樹植林以外，另一種對於環境友善的溫室氣體處理方式。大量繁殖後的藻類經回收後，可將其中成分如多醣類、藻藍蛋白等活性物質萃取出來，用以製作機能食品、動物餌料或保養品等高經濟價值產品，藉此平衡研發所需成本；而萃取過後的藻類，則可以繼續作為生質燃料再次利用，可謂一舉數得。 由於火力發電無可避免地會排放溫室氣體，台電在供應電力的同時，希望藉由微藻計畫來解決二氧化碳的問題，甚至以此作為能量來源，達到「從搖籃到搖籃」的循環目標。 二氧化碳的減量技術，是現階段世界各國努力突破的重要課題。綜合研究所的微藻計畫，目前已從大林發電廠擴大至南部發電廠及林口發電廠；未來，更希望能與水產養殖業者合作，以電廠周邊的帶狀海域為範圍養殖大型藻類，達到「海洋牧場」的理想，為減少溫室氣體、打造綠色地球盡一份心力。
專業工作團隊。