糧食與能源之爭-藻類之可能貢獻

摘要

由於全球人口增加與中產階級擴大帶來的消費形態改變，將使糧食、用水與能源的需求，分別增加35%、40%與50%。 人類雖不必然會走向一個資源稀少的世界，但決策者與其民間夥伴，卻必須主動避免此一未來的出現。許多國家若無龐大的外來援助，可能都無力避免糧食與用水短缺問題。在解決特定資源的過程中，可能影響其他資源的供需條件。

農業極度依賴豐沛水源的取得，以及使用大量能源製造的肥料。某些地區擁有豐沛的水力發電資源，但諸如生質燃料等新能源，卻可能導致糧食短缺的問題更形惡化。這些能源的負面效應與其帶來的正面效益幾乎不分軒輊。美國與歐盟過去是全球最重要的兩大糧食出口區，近年來美國與歐盟各自為了不同的理由而立法逐年增加生質燃料的生產量，造成全球糧食價格持續上漲；同時，許多貧窮國家的農地被轉作能源作物，而使農村的缺糧與貧窮現象益加嚴重。

飆漲的糧食價格並沒有帶動糧食生產的擴張，反而是有愈來越多的農地被轉作去生產生質燃料。美國的國會能源自主法案規定美國必須逐年增加玉米酒精法定產量 ，2011年時美國把超過40%的玉米拿去作酒精，預計2015年時會有50%左右的玉米被拿去作酒精，而歐盟的法案則規定2020年時運輸工具的燃料中必需含有10%的生質燃料。

然而2013/3/22歐洲聯盟會主要成員法國與英國均表示，必須對利用糧食作物製成的生質燃料的使用施加限制，同時質疑歐洲聯盟執行委員會提議訂定5%上限的細節。由於擔心部分生質燃料帶來的問題比所解決的問題還多，導致歐盟於去年9月出現重大政策轉變，當時歐盟執行委員宣布計畫，將把作物製成的生質柴油與生質乙醇用量，限制在占運輸燃料總消耗量的5%。

歐盟能源事務執行委員歐汀納（Guenther Oettinger）今天說，歐盟執委會的5%提議，可能會再提高約6到7%的較高上限，以及個別考量生質柴油和生質乙醇等「或許更符合市場情況」之替代能源。

由上可知生質能源，一般是利用玉米、大豆等作物，醣化、發酵後做出生質酒精，不過卻引發糧食危機，造成玉米、大豆價格暴漲。科技進步後，科學家研發利用麥稈、稻稈等廢棄物的纖維，爆破、磨碎，並將纖維素水解成葡萄糖後，經發酵、蒸餾、脫水變成生質酒精，不過光是這個過程，就耗費大量金錢和能源。台灣海大台灣藻類資源應用研發中心以藻類提煉生質能源，藻類沒有纖維素，就算有結構也相當鬆散、成分較簡單，大約百分之70為多醣體，萃取生質能源較方便。

研究專家表示，用海藻提煉生質能源不會與民爭食，也不會佔用太多的陸地面積，且養殖藻類不必使用淡水，前處理耗能又較少，此外，藻類的生產力也大於植物，用剩的藻渣，還能做為飼料。除了常見的微藻、大型藻類提煉生質能源外，海大最近還成功繁殖一種潛力極佳的藻種「叢粒藻」。叢粒藻泌出的原油品質非常好，可直接提煉汽油，不過養殖過程中很容易受黴菌汙染，須小心純化。未來如果持續研究，找出泌油的關鍵，對解決能源問題將是一大貢獻。

(文/台灣農業科技資源運籌管理學會研究員 李宜映整理)