报道|游燕燕   摄影|黄志强

通常，你会如何处理水果皮？一些人会用来制作酵素，但更多人是直接丢弃。你知道吗？不适当处理水果皮将会造成环境污染，而如果懂得善用水果皮，它的功用不仅仅是制作酵素那么简单，甚至还有助于藻类产生可再生能源，解决人类过度依赖不可再生的化石燃料问题！

由英迪国际大学（INTI）健康与生命科学院系的教授黄灵颂博士联手国家能源大学 (UNITEN) 的副教授蔡美娟博士率领的可再生能源研究团队，成员分别有博士生陈勇煌和生物科技学士课程毕业生邱宇杰。 

最近，该团队进行的一项研究显示，热带水果废弃物（水果皮）可作为微藻的营养物质，有助于加速生产大量微藻进而转化为可再生能源，并且能最大限度减少环境污染。该项研究成果较早前发表于《Nature Environment and Pollution Technology》国际期刊。

寻找替代能源

为什么可再生能源如此重要？全球人口不断增长，工业经济持续壮大，对能源的需求也是如此。然而，诸如煤炭和石油等化石燃料是有限的，总有一天会被消耗殆尽。

若要解决这个问题，世界需要自然补给和无限供应的替代能源形式，也就是可再生能源。可再生能源的最大优势之一是，不会排放温室气体或污染物，有利于环境和人类健康。

由于多数发展中国家现今仍然通过燃烧化石燃料来产生能源，随着化石燃料的价格波动，过度依赖化石燃料加速了资源耗竭，并加重了国家整体的经济负担。

近年来，人们对藻类衍生的生物燃料的兴趣激增，并被公认为有前景的能源。微藻通常被称为低等植物，生长于海洋和陆地，以及淡水和微咸水，生命力极强。藻类生物质燃料（Algal biofuel）是以藻作原料制成可以替代石化燃料的生物燃料。

减排二氧化碳

藻类的脂类及油性部分在提取后可以经过转化程序变成生质柴油。藻类燃料在燃烧时与石化燃料一样会产生二氧化碳，但藻类在生长期间已在自然界吸收了二氧化碳，所以能达至减排二氧化碳的效果。

既然有如此大的优势，那为何藻类燃料至今却还未正式被用来产生能源呢？因为藻类生物质燃料的成本相当高，约是其他生物质燃料的10至1000倍，而且藻类培育对淡水的要求也很高。很多相关研究都是卡在降低量产成本的问题上，如果无法降低藻类量产的成本，就很难与其他能源在全球市场竞争。

果皮研究一举三得

为了解决藻类高成本量产的问题，团队于2019年想到了利用被废弃的果皮作为培植藻类营养素的研究对象，而且还专选用本地水果的果皮。这灵感来自一篇国外报道。该报道指，由于一些化学药品的材料成本昂贵，研究员计划采用果皮作为生产材料之一，这令团队联想到国内也有人会把果皮用作保健品的材料。

另外，也有报道指出，果皮废弃物正逐年增加。据统计，有超过50%的果皮和种子被丢弃，而一些水果废弃物是非消耗性质的，它们富含水分和有机成分，如果长期被不适当处理，不仅会导致温室气体排放，还会加剧环境污染。目前在国能大学攻读工业科学博士学位的陈勇煌认为，水果废弃物的处理问题必须要有解决方法，而其中最好的方法就是把水果皮转化为促进藻类量产的营养素。

“了解到使用一般商业营养素来培植藻类的成本太高，那不如利用被废弃的果皮作为营养素，反正大马盛产许多种类的热带水果，而且水果的营养成分丰富，那就就地取材，尝试采用果皮来做研究。一来可以解决环境污染问题，二来可以废物利用，三来可以达到低成本量产藻类。”

3种水果试验成功

团队挑选了3种水果作为研究对象，分别是木瓜、黄梨和芒果。为什么选择这3种水果？陈勇煌解释：“当初就选上这3种容易处理的水果，如果试验失败就换别的水果，没想到这些水果的果皮都试验成功。”

黄灵颂补充：“由于这项研究的最终目标是把藻类量产化，以满足全球市场的需求，所以我们需要挑选一些容易获得大量果皮的水果。第一阶段的研究大约用了两年多的时间。自冠病疫情爆发后，我们被逼暂停所有主要的研究工作，直到今年初才回到实验室继续赶工。”

他们从6种微藻中选出小球藻（Chlorella Vulgaris）和雨生红球藻 （Haematococcus Pluvialis）两种品种进行培植。他们把果皮搅碎后，取其汁作为营养素。研究证实，这个方法是可行的，两种实验藻类如预期般更快速、更大量的生长。 

霉菌感染·降到最低

在研究过程中，团队进行了无数次测试，样本越做越多，这意味着他们面临了重重挑战。

黄灵颂举出其中一个挑战，就是霉菌感染。团队发现，导致试验失败的原因之一跟果皮被霉菌感染有关。当时，他马上想到了快而有效解决方法，但考虑到该方法将增加生产成本，就没跟团队提出。

“我想到的解决办法是为所有果皮进行消毒。问题是，消毒等于是增加了一个程序，也就是说会把成本拉高，导致从藻类产生的可再生能源也会随着涨价。消毒的确是解决霉菌感染的最好方法，但我们必须做长远考量，因为降低量产藻类的成本也是这项研究的重点之一。”

为了尽量把霉菌感染的问题降到最低，陈勇煌在挑选果皮时特别谨慎，避免挑选到长霉菌的果皮。此外，在把果皮搅碎的过程中，他们必须确保环境和双手的干净度，同时也需要注意一些试验技巧和细节。

浓度不可以太高

“另一个较棘手的挑战是，一定要控制好浓度。如果浓度太高，藻类会长得不好，而且过几天会变成无色状态，我们推测可能是无法进行光合作用。不同的果皮需要不同的浓度，像木瓜皮是深色的，浓度不可以太高，超过约20%浓度会影响藻类生长和褪色。不过，同样的浓度换成是芒果和黄梨，基本上不会影响藻类生长和褪色。研究结果显示，这3种实验果皮都比市面上销售的营养素效果更好，可令藻类生长得更快、更多。”

心态是最大挑战

黄灵颂认为，其实最大挑战在于心态，并赞赏陈勇煌是一个不惧失败的科学研究员。成功的路上必须经历多次的失败，失败了要再重新尝试直到成功为止。

“很多人都在做科研，成功的人不多，做得杰出的人更少！不是每个科研团队都能够坚持到最后，虽然坚持下去未必会成功，但放弃就肯定是失败，这就是科研。”

废水当营养素？

目前，该团队正在进行果皮研究的延伸项目，即利用废水作为藻类的营养素，这比采用果皮更低成本！

黄灵颂指出：“我们后来发现，搅碎果皮也是一个程序。要知道，程序越多成本就越高，如果利用大量废水，便能够进一步减低成本。目前的研究显示，废水可以直接让藻类快速和大量生产，而且其中的一些有害物质也可能会被藻类吸收，净化后的水可以安全地被排放回到自然环境或供人们使用，这也省却了排水服务营运商的过滤、加工等程序。”该研究项目也获得政府科研基金资助。

科研追求进步

询及如果废水量产藻类的研究成功，那果皮研究是否前功尽弃？“当然不会，科研就是要不断追求进步！也许会有相关业者对果皮量产藻类有兴趣，计划做进一步发展也说不定呢！”

最后，他也提醒民众要适当处理果皮，即便是丢进垃圾桶也不是很恰当的做法。最好的做法是将果皮掩埋在土里，作为土壤的营养物质。利用果皮堆肥不仅能使土地肥沃，也能为人类打造一个更安全、更健康的环境。