2016/02/05
經濟部能源局
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編譯／曾君儒 圖片提供／工研院、達志影像
加拿大蒙特婁康考狄亞大學（Concordia University）的研究人員，研發出了一種新的微光合細胞技術， 可以從微藻的光合作用及呼吸作用中產生電力，這可能是未來人類生產潔淨能源最經濟、最無碳排放問題，甚至可說是最高境界的方式了。
潛力無限的微藻
甫於去年 12 月落幕的 COP21，底定了再生能源將是未來電力供給的主要生力軍，無碳排放的潔淨能源，是我們拿來反擊全球暖化最終的解決方案，也是拯救人類的終極手段。 太陽每小時產生的熱能，可抵過人類在地球上 1 年的能源使用量，因此，將太陽能量轉換為全球的電力來源，對生態環境也是較有益的方法，這個概念激勵了康考狄亞大學的研究人員，發想出從藻類光合作用擷取電力的構想。
微藻又稱微細藻類，它是地球最古老的生物之一，也是生物食物鏈的最前端，地球上將近 6 成的氧氣都是由微藻產生。微藻的生長時間短，又擁有油脂含量高、能固定二氧化碳的優點，加上臺灣的環境非常適合微藻開發，因此經濟部能源局持續地支持工研院進行微藻的相關研究，期望可以找到低成本的替代能源。前幾年，工研院就曾利用微藻的光合作用，將空氣中的二氧化碳轉成油脂、生產生質柴油；另工研院 2014 年獲全球百大科技研發獎（R & D 100 Awards）的「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」，將其捕獲的二氧化碳經微藻利用，轉成生質燃料與高經濟價值的藻類產品。
根據每日科學網站（ScienceDaily）報導，康考狄亞大學的研究人員刊登在 2015 年 9 月號 《Technology》國際期刊的研究論文指出，他們發 現微藻的呼吸和光合作用可以發電，因為發生在植物細胞中的光合作用和呼吸作用，都涉及到電子傳遞鏈，研究人員在微藻進行光合作用和呼吸作用 時，可以透過電子的捕捉工作，進而產生電能。
光合作用的單位是由 1 個陽極、1 個陰極和質子交換膜組成，研究人員把微藻放置在陽極室裡面，隨著光合作用的進行，微藻就會開始釋放電子，讓電子通過電極表面，這時候外部負載就可以從相連的電池設備來吸收電子、產生電力與能量。微藻 1 個單位可以產生 993 毫伏（mV）的電壓與 36.23µW/cm2 的功率密度。
雖然這項技術還只是處於研發階段， 但研究人員認為微藻可以成為很不錯的生質能源原料， 然而，如何在小小的陽極與陰極間取得高電流密度與高功率密度，仍是研究人員的一大挑戰。 目前 由派克里撒密博士（Muthukumaran Packirisamy）帶領的實驗室團隊，將繼續尋找更為經濟效益的方法，希望有朝一日可以看到微藻發電商業化的運行。
關鍵字：微藻,潔淨能源,光合作用能技術