農業部水產試驗所針對全球暖化潛勢極高的甲烷排放源,開發海洋紅藻 「海門冬」,加入在動物飼料中以減少動物甲烷排放量。並首度將「太陽光電」與「變頻水車」導入跑道式桶槽,研發出高效能、低能耗之「海門冬光電養殖示範模組」,有效降低生產海門冬等海藻所產生的能耗,大幅降低九成以上的市電使用量,為我國漁牧減碳與綠能養殖融合打造淨零新典範。
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。因此水產所針對此耗電情況開發新技術,將太陽光電與變頻水車導入跑道式桶槽,透過這種低能耗的智慧養殖模組,大幅減少了維持藻類懸浮所需的電力。
現正最夯:巴威颱風「爆發性增強」成中颱!氣象專家解析對台影響關鍵時間點、條件
水試所指出,為解決海門冬藻體傳統養殖之高能耗瓶頸,研究團隊針對跑道式桶槽進行水工力學優化,捨棄耗電量高達水車6倍且水平造流能力不佳的「鼓風機通氣混勻方式」,改採低功率的「變頻葉輪式水車」造流。研究團隊更進一步開發出「間歇性運轉策略」,不僅使海門冬藻體均勻懸浮,強勁的間歇水流亦能有效抑制矽藻附著於桶壁,大幅省去人工清洗成本。在綠能工程方面,以太陽光電系統為例,利用「直流直供」模式,直接將直流電輸送給變頻水車,減少能量轉換損耗可提升4.17%光電利用率。在間歇運轉下,更可減半實際用電量。在日照充足情況下,該小型發電模組白天可支援多達50座跑道桶槽同時穩定運轉,擴充彈性極高。
本項「光電養藻」之創新減碳技術,從源頭落實低能耗與低碳足跡的環境永續價值,水試所表示,將持續優化此綠能智慧養殖模組,積極推廣至示範場與民間養殖業者,並嘗試導入儲能設備以建立高度韌性之低碳養殖能源架構,期盼透過綠色能源與養殖技術的雙軌並進,加速我國畜牧業減排綠色轉型,落實環境永續與淨零碳排之終極目標。
水試所開發之海門冬四分孢子體生產技術所得藻體,已驗證能有效降低乳牛甲烷排放量。 圖:水試所/提供
水試所成功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,在節能減碳之餘也可減少生產成本負擔。 圖:水試所/提供
水試所成功開發光電節能海門冬量產模組,有效利用豐沛天然日照資源進行發電,供應養殖海藻所需能源,大幅降低生產過程之碳排放。 圖:水試所/提供