紅藻「海門冬」抑制反芻動物碳排 水試所人工養殖光電模組再節電逾9成

畜牧業的反芻動物會產生大量溫室氣體甲烷排放,若以藻類海門冬作為飼料添加,可有效抑制反芻動物瘤胃中的甲烷生成,農業部水產試驗所去年成功建立海門冬陸上人工養殖量產技術,但養殖過程使用大量電力又與淨零減碳背道而馳,水試所因此導入太陽光電系統、開發跑道式桶槽養殖方式,建立「海門冬光電養殖示範模組」,可大幅節電逾9成。

海洋紅藻「海門冬」因富含「溴仿」成分,能阻斷反芻動物瘤胃中的甲烷生成,在乳牛動物試驗中,飼料添加0.15%的海門冬粉末,對甲烷的抑制率就高達66%。水試所人工養殖技術目標在培養海門冬青少年階段的「四分孢子體」,但四分孢子體呈細絲團塊狀,養殖時需要不斷通氣、攪動水流,以避免在養殖槽中沉積。

海門冬四分孢子體乾燥藻體。(圖片提供/水試所)

水試所東港養殖研究中心副研究員許自研表示,養殖海門冬需要水流擾動,避免四分孢子體彼此堆疊無法行光合作用;透過機械攪拌避免矽藻沉積附著,阻礙海門冬生長;打氣也是為了提升二氧化碳溶水,提供海門冬進行光合作;並讓養殖投放肥料的養分能有效被海門冬吸收,加速新陳代謝。

但海門冬仰賴高能耗的通氣設備以維持懸浮,卻會讓其作為「減碳產品」的環保價值因高用電量大打折扣。水試所因此將傳統養殖槽改以跑道式桶槽,並進行水工力學優化,捨棄「鼓風機通氣混勻方式」,改採低功率的「變頻葉輪式水車」造流;並導入太陽光電系統,以直流電輸送給變頻水車,減少能量轉換損耗,搭配「間歇性運轉策略」再將用電量減半,讓海門冬養殖大幅降低9成以上的市電使用量。

並且,5kW的光電發電模組在日照充足情況下,白天可支援多達50座跑道桶槽同時穩定運轉,也極具擴充彈性。未來水試所將持續優化此綠能智慧養殖模組,並嘗試導入儲能設備,建立低碳養殖韌性,推廣民間養殖業者應用。

水試所應用跑道式桶槽與葉輪式變頻水車結合,可大幅降低耗電量。(圖片提供/水試所)