微藻是什么? 净零排放的好帮手,采集方式一篇解析!
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净零排放是什么?重要的原因是?
净零排放又称净零碳排,指在特定期间内,「人为排放」减去「人为移除温室气体量」后等于零,而净零碳排的目标及核心概念是透过再生能源、植树造林、节能减碳、碳捕捉与封存等方式,来降低全球温室气体(如:二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等)排放,以及从源头上减少排放。净零排放的提出可追溯至2015年的《巴黎协定》,约定在2050年实现净零排放目标,将所有制造的温室气体极小化,再透过碳捕捉、森林碳汇等方式储存或再利用这些气体,避免对地球生态系统带来不可逆的损害,并实现经济发展和环境保护的平衡。淨零排放与碳中和的差异?
碳中和
碳中和是指在特定的时间范围内,某个实体(如公司、国家或个人)所排放的二氧化碳(CO2)与其透过各种方法所移除的二氧化碳达到平衡。代表该实体的淨二氧化碳排放量为零。实现碳中和的方法包括:植树造林、碳补偿以及使用再生能源。
淨零排放
淨零排放是一个更广泛和全面的概念,不只二氧化碳,而是包括所有温室气体(GHGs),如甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)等。实现淨零排放需要将所有温室气体的排放降到最低,确保总排放与总移除达到平衡。
2050年前实现淨零排放的意义为何?
在2050年前实现淨零排放对全球环境和社会具有重要意义,包括以下几个方面:
1. 减缓气候变迁:实现淨零排放是为了减少大气中的温室气体浓度,进一步减缓气候变迁的速度和影响。这对于减少极端气候的频率和强度息息相关,如热浪、暴雨、乾旱和海平面上升等。
2. 保护生态系统:淨零排放有助于保护全球生物多样性和生态系统。气候变迁对生态系统造成的破坏,包括珊瑚白化、森林火灾和物种灭绝等,这些问题可以因减少温室气体排放而趋缓。
3. 维护公共健康:降低温室气体排放同时也减少了空气汙染,间接改善公共健康。因为燃烧化石燃料产生的汙染物,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物,与多种健康问题有关,包括呼吸道疾病、心血管疾病和癌症。
综合以上,2050年前实现淨零排放不只是改善气候变迁的方法,也是保护生态系统和促进全球健康的关键一环。
全球淨零排放现况
目前大部分温室气体排放来自少数国家:中国、美国、印度、欧盟、俄罗斯联邦约佔温室气体排放量的60%,二十大工业国(G20)约佔全球温室气体排放量的76%。相较之下,未开发国家的排放量约佔全球排放量的3.8%,而小岛发展中国家的排放量不到1%。截至2024年,全球已有148个国家承诺在未来达到淨零排放,但仅17国将淨零排放明文立法。虽然全球都有淨零排放的相关承诺,但实际上需要更明确的计划,才能确保达到目标。
如何达到「净零排放」?
不论是企业还是个人,皆可以分析直接、能源间接与其他间接碳排放量来源,并采取能源转型、制程改善、设备或产品使用、节能等方式与策略,一步步达到净零排放的目标。而台湾政府针对净零排放,制定了两阶段的路径规划,分别是短期(2030年前)和长期(2050年前)。在短期内,台湾将致力于执行可行的减碳措施,包括透过能源转型增加绿能,优先推动风电和光电,以及进行天然气替代燃煤的使用。同时,长期规划则涵盖投入各种净零排放技术的开发,以及极大化构建再生能源、电气化各产业部门和民生用具等范围。
为了达到净零排放目标,台湾政府提出12项关键策略,涵盖了风电与光电的发展、氢能的应用、前瞻能源的规划、电力系统与储能的强化、节能措施、碳捕捉再利用及封存技术的应用、运具电动化及无碳化、资源循环零废弃、自然碳汇的执行、净零绿生活的推动、绿色金融的运用以及公正转型的强化等,并在不同领域实际推动。
净零排放的好帮手-微藻
微藻存在于海水及淡水领域,是一群微米大小的藻类,包含:绿藻、小球藻、蓝绿藻等品种,并透过「吸收二氧化碳」进行光合作用、生长,能够帮助应对气候变化,尽可能达成净零排放目标。微藻主要针对产业排放的二氧化碳进行固碳,应用范围包含水泥业、炼钢业、发电等高碳排产业,还有生技业及环保业等,且助于生物燃料生产、能源和废水处理等方面。台湾工业技术研究院目前运用微藻开发低成本养殖、下游破胞萃取及低耗能采收等技术,同时整合碳捕获系统,把微藻固碳能力和高值化产品互相融合,不但符合碳循环、净零排放经济效益,还能将微藻技术更加实用化。
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微藻的采集方式
目前的微藻采集方式大致可分为过滤、重力分离和气浮法。微藻收集第一步要先将微藻细胞和水进行分离,但因为微藻颗粒小、密度接近水和高含水比例,因此分离过滤会比较困难。微藻重力分离包括重力沉降和离心技术,能够借由水和微藻密度不同的特性进行分离,缺点效率较低,且需要大面积土地;气浮法则透过注入加压的空气或二氧化碳,使藻体浮升至上层,达到采集浓缩微藻液的效果。过滤分离则包含微过滤和超微过滤等技术,比较考验过滤设备的过滤精度,以及滤材本身材质特性是否会容易沾附堵塞物、耐化性与使用寿命等,需要选择良好的过滤设备及材料(如:陶瓷膜),才能有效降低过滤能耗和成本,并提升微藻过滤效果。
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微藻采集方式比较表
过滤法 | 重力分离法 | 气浮法 | |
---|---|---|---|
适用藻类 | 丝状体、非浮游性藻类 | 比重大的藻类 | 藻体浓度稀、密度和水相当的藻类 |
成本 | 低 | 中 | 高 |
微藻过滤用「陶瓷膜」,净零排放好轻松!
微藻采集必须要将微藻细胞外部水分去除后才能获取,因此得使用到精度较高的过滤技术,除了可以得到微藻以外,也能同时达到高除水效能、加速过滤的效果。地球村国际生产的陶瓷膜高亲水性、高固体负载力、耐化性高、膜带负电、使用寿命长且易清洗,产品特色相当多元,陶瓷膜本身使用碳化硅颗粒再经高温烧结制成,过滤精度可达0.1μm,且借著陶瓷膜组负压抽吸,能够组成包含过滤、沉淀、浮选、吸收等步骤的一站式处理形式,提升过滤效率及品质,非常适合应用于再生水、地下水铁锰过滤及海水淡化等领域。
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结论
实现净零排放是当前全球共同的目标,而微藻借由吸收二氧化碳、生产有价值的生物资源、提供清洁能源等方式,为净零排放目标提供了创新的解决方案,使环境保护更加完善与全面,也同时达到永续发展的功效,因此收集和过滤微藻的工作变得相当重要。地球村国际不仅提供水处理陶瓷薄膜设备,还有污泥脱水设备、PP纤维滤料快滤机、水处理药剂等产品,透过陶瓷膜设备高精度过滤能有效获得微藻资源,帮助平衡生态系统及减缓气候变迁。若有任何需求或相关疑问,欢迎与我们联系。