牡蠣與太陽能的共生技術

  牡蠣是出色的濾食性動物,吞下水體後,水通過體內的過濾結構再排出,可以濾掉水中的懸浮物以改善水質,亦避免海水優養化。如果牡蠣的養殖能結合太陽光電的鋪設,可說是海水、空氣雙項淨化,一舉兩得。Solar Oysters LLC推出的太陽能牡蠣生產系統(Solar Oyster Production System, SOPS),與傳統的浮動水產養殖場使用懸掛在橫跨幾英畝水域的線上籠子相比,SOPS採集中且可旋轉的層疊方式,使其可在較小的水域面積上養殖更多數量的牡蠣,每個 SOPS 的漁產量會是傳統養殖場的45倍(Fletcher, 2021)。此外,SOPS可遠洋作業,離岸越遠對岸邊景觀的維護更佳,避免傳統海灣水產養殖懸掛設施的設置使得海岸景觀受到破壞,影響海岸觀光相關業者和遊客的觀感。同時此系統自電自用,為監控平台、噴洗系統、導航燈等運行供電,達到節能效果。SOPS的原型設計船由12塊太陽能板組成,每天可產生約24 kWh的電能,規格較越大的船將配備越多的太陽能板,船的尺寸和能源需求成正比。裝置使牡蠣在水柱中上下旋轉,使它們暴露在不同的水深、鹽度和食物資源中。此模組會讓籠子中的牡蠣每天浮出水面一次時,短暫曝曬陽光有助於殺死細菌(Dieterle, 2021)。

▲太陽能牡蠣生產系統

圖片來源:Fletcher, 2021


  美國切薩皮克灣(Chesapeake Bay)的牡蠣因過度捕撈的影響,使得海灣的牡蠣數量約為其以前的2 % (Dieterle, 2021)。一隻成年的牡蠣,每天約可過濾50加侖的水,從歷史資訊來看,切薩皮克灣的牡蠣數量可以在3天內過濾掉海灣的所有水,甚至鄰近的巴爾的摩(Baltimore)海濱健康海港合作組織曾表示,海灣目前的牡蠣種群,可能需要長達1年的時間才能過濾這麼多的水(Dieterle, 2021)。恢復牡蠣種群對於改善巴爾的摩港(Port of Baltimore)和切薩皮克灣的海域健康生長環境是不可或缺的一環。

  巴爾的摩港為解決這些問題,透過SOPS來養殖牡蠣,同時作為過濾器來改善海港周遭的水質(The Fish Site, 2021),等牡蠣長大後,再送到海灣的珊瑚礁保護區中,為牡蠣、魚類、螃蟹和其他海洋生物營造更佳的海域棲息地,改善海灣整體漁類種群的生活環境,豐富化海洋物種(Metcalf, 2021)。

▲工作人員正將牡蠣放入旋轉籠中

圖片來源:Bay Bulletin, 2021


▲海港正準備啟航SOPS

圖片來源:The Fish Site, 2021


  Solar Oysters LLC業務經理 S. Pattison說:「我們希望將這項牡蠣養殖技術拓展到新的地點作應用,並幫助減少馬里蘭州海域的氮含量。美國環保署要求馬里蘭州必須以2009至2019 年間的氮減量速度,在2025年之前持續保持(Bay Bulletin, 2021)。」

  運用自然資源(再生能源)來滿足人類生活上的各類需求,並減少石油或煤礦的消耗,是全球現在與未來的趨勢,秉持永續性資源有效使用並持續友善化生活環境,平衡各類生產與消耗。養殖漁業需要水域空間與能源,藉由太陽光電以達到能源消耗下實現減碳淨零的效果,SOPS同時也是個可有效減少空間需求的養殖設施設計,也可以藉由的牡蠣的濾食性效果淨化海洋水域,為各類海生物種創造更好的生存環境。

  不過,牡蠣與太陽能的共生技術此類新興整合科技,目前商業化規模尚有很多的進步空間。藉由小規模的場域示範,民眾與社會大眾瞭解創新科技的有效性與其正面效益,示範運行過程中也不斷地持續改善其效能,朝具規模經濟的商轉模式邁進,需要產學研與民眾的共同理解與努力。

參考資料:

  1. Bay Bulletin, 2021. Solar-Powered Aquaculture System to Grow Oysters for Baltimore Sanctuary. https://chesapeakebaymagazine.com/solar-powered-aquaculture-system-to-grow-oysters-for-baltimore-sanctuary/
  2. Fletcher, R., 2021. Restorative aquaculture: Solar Oysters. The Fish Site. https://thefishsite.com/articles/restorative-aquaculture-solar-oysters-carbon-capture-climate-change
  3. Metcalf, A. J., 2021. Partners Introduce Oyster Spat to New Solar-Powered Aquaculture System in Baltimore. Chesapeake Bay Foundation. https://www.cbf.org/news-media/newsroom/2021/maryland/partners-introduce-oyster-spat-to-new-solar-powered-aquaculture-system-in-baltimore.html
  4. The Fish Site, 2021. Solar-Powered Oyster Farm Sets Sail. https://thefishsite.com/articles/solar-powered-oyster-farm-sets-sail-reef-restoration-chesapeake-bay
  5. Dieterle, M., 2021. Solar-Powered Oyster Barge Seeks to Improve Chesapeake Bay Restoration, Aquaculture. https://baltimorefishbowl.com/stories/solar-powered-oyster-barge-seeks-to-improve-chesapeake-bay-restoration-aquaculture/