微藻養殖

古生物微藻、減碳能力比綠樹高20 倍

      「微藻是地球上最古老的生物之一，甚至比三葉蟲出現得還早」張嘉修表示，微藻屬於水生單細胞藻類，能有效率利用光能進行光合作用，早在三十五億年前就已出現在地球上，因此又有「古生物」的稱號。

       除了生存年代久遠，最讓科學家吃驚的是它們的減碳能力，由於微藻須靠著光合作用才能存活下去，而二氧化碳更是微藻進行光合作用時最重要的要素之一，因此微藻邊行使光合作用時就能邊發揮降低二氧化碳的效果。根據統計，若要產生1 Kg的微藻，過程中得吸收1.6至2.0 Kg的二氧化碳，吸碳效率比一般陸地上的綠色植物要高出二十倍以上，可謂是生物界中的「減碳高手」。

      除了具降低二氧化碳的功能外，團隊表示，微藻更富含油脂、碳水化合物、蛋白質等許多高經濟價值的物質，可將這些物質轉化成生質燃料，從中製造出生質柴油與生質酒精等，還能攝取微藻的營養成分與綠藻萃出物，開發成健康食品與水產養殖飼料、化妝保養品等，讓微藻發揮一物多用的效果。

出自 PanSci 泛科學 https://pansci.asia/archives/23227

微藻養殖

       微藻因種類或生長環境的不同，人工養殖有自營、異營或混營等方式。自營培養指微藻利用光源為能量，並以無機碳源如二氧化碳行光合作用得到生長所需的化學能，是最常見的人工培養方式。最大的問題在於自營培養時藻類大多僅利用溶在水中的二氧化碳，但二氧化碳的溶解速率非常低，因此藻類的生長速率緩慢。

      異營培養指微藻在無光照下，可像細菌一樣利用培養基中的有機碳源如醋酸鈉、醣類等做為能量來源而生長。最大的優勢是不需光照，易於高密度養殖，生長速率可以是自營培養的數十倍以上，且易於放大規模培養。主要缺點是碳源與其他營養源成本過高、產物化學結構因異營培養而有些微差異，且在培養過程中常遭受微生物汙染。

      混營培養則是指微藻可同時進行自營生長和異營生長，使用有機碳源為能量，而其利用呼吸作用所釋放的二氧化碳也可被微藻捕獲進行光合作用，因此生長速率大於自營培養，較符合經濟效益。

      然而，以減碳為主要目標的微藻養殖，多採自營生長方式，其生長時所需主要調控條件是光照、溫度、二氧化碳、培養基中的營養成分等。其中許多條件屬於環境因子，因此大都利用微藻養殖系統的設計來提升微藻的養殖效率。目前，微藻規模化人工培養有開放池和（半）密閉反應器兩種方式，後者因可提供較充足的光線而稱為光生物反應器。

      開放池培養如迴圈跑道池或槽式，設置成本較低，且管理所需人力較少。最大問題是無法有效控制環境因子、藻細胞密度較低（微藻產率低）、易於被其他微藻汙染。此外，因顧及光照效應，開放池深度通常僅有30～50公分，所以通入養殖池中的二氧化碳溶解於微藻培養液的效率低，減碳的效果較差。

      利用光生物反應器培養微藻可達到較高的藻細胞密度（微藻產率高），由於通入反應器的二氧化碳在養殖液中有較長的滯留時間，並可充分進行氣液混合，因此二氧化碳溶解於培養液中的效率高，減碳的效果也較佳，但造價和運轉成本較高。如果所生產的微藻無法有較高的經濟價值，大規模養殖就不可行。

      無論是開放池或光生物反應器的微藻養殖系統，光照效率、氣體交換效率及懸浮微藻的攪拌效率都是系統設計的主要考量因子，在高密度微藻養殖時尤為重要。

出自科技大觀園 ：二氧化碳減量排放：二氧化碳再利用–微藻養殖