微藻生物固碳减排技术与循环经济

微藻生物固碳减排技术与循环经济

台湾成功大学张嘉修教授致力于开发以微藻(microalgae)进行CO 2减排及再利用的生物固碳、生物质能与生物精炼(biorefinery)技术,不但能以最自然且无污染的方法减碳,并朝向利用减碳产生的微藻原料,生产第三代生物质燃料及延伸高价值产品方向迈进,与中钢公司、中油公司、工研院、花莲石资中心、绿茵生技公司、中央畜牧场以及纳诺科技公司合作,开发微藻烟道气CO 2减排技术、微藻生物质能生产技术及微藻高价产品生产技术(如色素、DHA、EPA、水产养殖饲料等),并建立畜牧废水创新循环经济模式,拥有丰硕的学术成果与产业合作绩效。张教授目标在于开发可商业化的微藻循环经济(microalgae-based circular economy)及海洋农场(ocean farming)创新技术,不但可贡献于二氧化碳减排与废水减废,并企图利用丰富的海洋资源(主要为微藻)开发燃料、粮食与民生化学品,希望建立可持续发展环境。


微藻生物固碳减排技术与循环经济

藻类是自远古以来就存在于地球的生物,因为能快速地行光合作用,而扮演着地球碳循环的重要角色。由于藻类富含丰富的碳水化合物、蛋白质、油脂及色素等有用的成分,因此近年来被认为是生物质能与生物精炼的重要来源,自2008年起,全球藻类的相关研究及专利应用急速增加。

张嘉修教授自2008年以来, 建立了藻类生物精炼及碳再利用的国际顶尖团队。已从台湾河川、湖泊与海域中,分离筛选出接近三百株本土性微藻株,建立台湾功能性本土微藻基因库并进行所收集藻种应用与商业化,在成功大学安南校区建构台湾最大的微藻生物精炼模厂,并成功地进行户外开放式培养,生产规模达百吨以上,以符合商业化之需求。所生产的产品除了生物质柴油、生物质酒精与生物质氢气等生物燃料,也开发其他藻类相关产业如功能性食品、微藻色素、藻类多糖体、动物及水产养殖饲料等,近期所开发的微藻叶黄素及微藻蛋白质生产技术,已成功技术转移给世界多家生物科技公司。

此外,张教授也于2009年开始与交通大学林志生教授合作,在中钢公司高雄厂区,建立了台湾首座吨级烟道气微藻自动化养殖模场,并与中钢公司与中油公司合作开发藻类CO 2减排及再利用技术,负责微藻减碳示范厂自动化。除此之外,目前正与纳诺科技股份有限公司合作开发烟道气净化及二氧化碳高值化再利用商业化技术,并完成一千万台币的技术转移。

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同时,张教授也致力于筹建绿色循环经济示范园区,结合微藻养殖、环境减废及再生能源生产,并开发高价值产品。目前针对以不同的废水与废气进行微藻养殖,发现其极具可行性与应用潜力,不但能同时降低二氧化碳及废水中污染物,且所得微藻藻体,因具高营养成分及高热值,还可进行后续利用。本团队目前也与世界范围的大型畜牧业者合作,开发结合沼气发电与微藻养殖进行养猪废水循环再利用技术,实现完整的创新畜牧废水循环经济模式。

近年来,张教授更以独特的藻种优势,踏入水产养殖领域,强调以生态平衡概念进行白虾、草虾及斑节虾养殖,利用多种可促进虾类生长的微藻及益生菌作为虾的『保健食品』,打造出优质的养殖环境,增强虾体对环境的抵抗力,过程中不添加任何抗生素及药物,以达到无毒无污染的虾类养殖程序,近期也成功开发以微藻进行高采收率文蛤养殖的商业化技术。微藻在水产养殖的应用除了已获得天使创投的青睐及投资之外,并与日本冲绳的OPBIO Factory Co., Ltd.以及马来西亚厂商签订合作意愿书,将微藻应用水产养殖技术推向国际。0101c

微藻生物固碳减排技术与循环经济

作者简介:张嘉修教授是成功大学化工系讲座教授与东海大学化材系讲座教授,目前并兼任东海大学工学院院长。张教授于1993年获得加州大学尔湾分校的博士学位,投入生化工程研究近30年、近十余年来聚焦微藻生物精炼研究。张教授在微藻生物精炼及固碳领域建立了世界领先团队。发表超过480篇SCI期刊论文,被引用总数超过21,000次,其H-index为75 (Web of Science),并拥有近50项专利,且是2019年Web of Science的高被引学者(Highly Cited Researcher)。张教授许多重要研究成果已实际应用于产业界,并已辅导成立三家新创公司。

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