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推動亞太經合組織在海藻永續生物能源生產的合作 Promoting APEC Cooperation for Seaweed-based Sustainable Bioenergy Production
2025/04
Asia-Pacific Economic Cooperation (APEC)
https://www.apec.org/apecapi/publication/getfile?publicationId=90ec9bd8-d4f3-4bdc-b0c7-6566bfd0691f
為因應全球碳中和(carbon neutrality)與能源轉型(energy transition)的挑戰,海藻(seaweed)近年來被視為未來發展永續生質能源(sustainable bioenergy)的關鍵資源之一。相較於陸地作物,海藻無需耕地、淡水與肥料即可生長,並具備高碳吸存效率(carbon sequestration efficiency)與快速生長特性,特別適合資源有限的沿海地區發展。而做為藍碳(blue carbon)資源,海藻養殖不僅可生產能源,更能有效吸收海洋中大量二氧化碳,為緩解氣候變遷提供來自自然界的對策。

一、政策框架與國際借鑒
在政策層面,報告建議APEC各經濟體應建立海藻碳權制度(Seaweed Carbon Credit System),將海藻養殖所帶來的碳封存效益納入碳交易市場(carbon trading market),以鼓勵民間投資、促進商業化養殖並達成減碳目標。此外,可規劃設立海藻養殖專區(Seaweed Aquaculture Development Zones, SADZ),透過稅賦減免、簡化行政程序與提供技術支援,有助於降低產業新進者門檻,加速整體產能擴展。為強化市場信任,亦建議推動「國際海藻原料永續認證制度」(International Feedstock Certification and Standards),制定標準以確保環境永續、勞工條件符合法規與產品溯源透明度。

在國際案例中,南韓已將海藻列入藍碳政策重點,由海洋與漁業部(Ministry of Oceans and Fisheries)主導深化海藻碳匯機制與養殖研究。美國能源部(Department of Energy, DOE)則以大型藻類生物燃料計畫「MARINER」(Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources, MARINER)推動海藻作為下一代能源作物,加速技術研發與建置試驗場域。歐盟亦將海藻納入「藍色經濟策略」(Blue Economy Strategy),強調其在糧食、能源與環境之間的協同效益。這些皆可作為APEC成員推動海藻生質經濟發展的重要政策導向參考。

二、技術創新與能源轉換
海藻的離岸養殖技術(offshore cultivation)正迅速發展,代表著養殖規模化的重要趨勢。現有系統如延繩式(longline)與浮筏式(raft-based)養殖架構,結合智慧監控系統(AI and IoT monitoring systems)、水下攝影與感測器(underwater sensors),提升大規模養殖的穩定性與效率。自動化播種技術(automated seeding)亦有效降低人力成本並提升作業精準度。整合型多營養階養殖系統(Integrated Multi-Trophic Aquaculture, IMTA)進一步促進養殖場內的營養循環與資源再利用,有助於實踐循環經濟(circular economy)理念。

在能源轉換技術(conversion technologies)方面,海藻因不含木質素(lignin),使其成為理想的生質能源原料。可透過酵素水解(enzymatic hydrolysis)或酸水解(acid hydrolysis)方式高效釋放可發酵糖類,用於生產生質酒精(bioethanol)與生物丁醇(biobutanol)。此外,藻膠(alginate)與甘露醇(mannitol)等天然成分具有高附加價值,適用於能源、化工與生醫等領域。熱化學轉換技術如水熱液化技術(hydrothermal liquefaction, HTL)與部分厭氧消化(partial anaerobic digestion)則能從高含水量的海藻直接生成生質油與沼氣,有效提升整體能源產出效率。

三、碳封存驗證與前瞻研發
為確保海藻碳信用有效性,該報告指出穩定同位素分析(stable isotope analysis)與標準化的碳匯測量協定(standardized sequestration protocols),將是建立有效驗證機制的關鍵。結合遙測(remote sensing)與海洋感測網路,有助於持續監測海藻生長與碳匯表現,為海藻進入全球碳市場鋪路。

為強化技術突破與產業升級,報告建議APEC成員國推動跨國研發合作,聚焦基因優化(genetic optimization)、碳礦化技術(carbon mineralization technologies)與人工酵素鏈(artificial enzyme cascades)等前瞻技術。運用基因編輯技術(如CRISPR)可開發高碳固定、高抗逆性的海藻品種,進一步提升碳捕獲與能源轉換效率。未來亦可藉由AI製程控制(AI-driven manufacturing)提升生物精煉(biorefinery)效能,邁向智慧化永續生產。

四、人才培育與產業多元發展
在人才培育方面,該報告強調建立專業教育訓練體系的必要性,建議成立「海藻產業技能委員會(Seaweed Industry Skills Council)」,整合產官學研資源,制定職能標準與能力認證。建議在各級教育體系中納入海藻科技相關課程,並推動混成學習模式(hybrid learning)與大規模開放線上課程(MOOCs),以培養具備跨領域能力的產業人才,補足現行教育資源與產業需求之落差。

此外,海藻不僅止於能源用途,還具有跨域應用潛力。例如,經由精煉處理的海藻可應用於生物塑膠(bioplastics)、保健食品(nutraceuticals)、天然化妝品(cosmeceuticals)等市場,創造高附加價值產品。這類跨產業的發展潛力,將使海藻從單一原料走向完整價值鏈(value chain)經營,有助於帶動新創產業、創造就業並強化區域經濟韌性。

五、基礎設施與合作展望
在基礎設施建設方面,離岸養殖平台、自動化採收系統(automated harvesting systems)、預處理設施(pre-treatment facilities)與生物精煉廠(biorefineries)將是推動產業規模化的關鍵。透過公私合作(public-private partnerships, PPPs)可有效降低初期投資風險,促進技術商品化與區域發展。

整體而言,海藻做為能源與材料的原料,不僅能有效減少對化石燃料(fossil fuels)的依賴,亦具備巨大的碳封存與產業發展潛力。透過政策引導、科技創新、人才養成與跨境合作,APEC區域有望引領全球海藻生質經濟(seaweed-based bioeconomy)發展,成為實現永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)與碳中和願景的關鍵力量。
陳霈
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