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日本在綠氫能源上的發展（08/26/2021 風傳媒）

氫將是人類最清潔的燃料，其燃燒只產生水而不排碳，由於這種對環境的友好性，氫被稱為「完美能源」或「未來能源」。

氫廣存於地球之中，其能源密度極高，且可以氣態、液態及固態的氫化物呈現，以適應各種運儲方式及應用環境的要求，和化石能源相比，其製取更為方便，不受地區因素的限制，也不會因資源分布不均而引發地緣政治風險，通過可再生能源製氫，將促成碳中和的實現。

作者：胡僑華

太陽能製氫是前景最好的製氫法

目前以化石燃料做為主原料的煤氣轉化法占全球氫製備總量的95%，而以電解水製氫的的比率不足5%，以太陽能製氫的比例更小。其實以太陽能製氫已有40年的的發展歷史，被認為是最有前景的製氫方法之一，值得繼續努力研發。

當今全球在建的以可再生能源製氫項目總計80GW（1GW = 100萬千瓦），在2020年新增的項目即達50GW，就像過去十年風能和太陽能的價格成倍下降， 一旦形成規模效應，即大幅降低其LCOE成本（Levelized Costof Energy，均化能源成本）。

日本百年老店──電氣產品製造商東芝集團（Toshiba）正在全球布置此具「未來能源」之稱的氫能，並以大規模可再生能源製取綠氫，做為碳中和時代的解決方案。

放眼全球，日本是近年來最熱衷發展氫能的國家之一，利用碳捕獲（CCS）實現平價化石燃料的脫碳製氫，以及可再生能源製氫，對能源自給率甚低的日本而言，用零排碳的可再生能源以製取清潔、高效且較易儲運的氫能，無疑是「後福島時代」得以兼顧能源安全和碳中和目標的理想選擇。

早在50年前東芝就開始做氫能方面的研發，當時日本的氫路線是烴類或醇類重整製氫，但現在零碳的理念下，近10年已全面提升氫能體系。例如東芝燃料電池體系全部都是純氫製備，其燃料電池系統H2Rex 在日本國內已累計交付了100台以上，這種100KW的模塊化單元，可根據需求做靈活組合，啟動後不及5分鐘時間，高效管道或儲槽中的氫氣轉化為電能和熱能。

從製氫到氫利用的全程實現了零排碳

以東芝的新氫能綠合中心為例，利用太陽能電解水製備氫氣，並直接將其應用於東芝的府中工場的燃料電池驅動叉車（Fork lifter）上，不但叉車運轉不排放二氧化碳，且因利用可再生能源作為製取氫能的燃料，從製氫到氫利用的全程實現了零排碳。當突發災難時，這套小型分布式能源亦可大顯身手，做為一條生命線為300名受災群眾提供一週所需的電力和熱水供應。

綠氫雖有諸多優點，但在全球範圍內仍為成本高居不下所困擾，在日本要靠政府的政策來支持。此外光伏、風電仍存在間歇性問題，且因電網調峰要求甚大，導致棄風、棄電的狀況經常發生，若將這部分電力轉換為氫能儲存起來，需要時再予釋出，成為最理想可靠的結合。亦即可再生能源與電解質製氫技術綑綁在一起，製造出完全的綠氫。

在日本國立新能源產業技術綜合開發機構NEDO（New Energy and Industrial Technology Development Organization）的帶頭下，東芝與另外兩家日本企業合作的福島氫能研究基地（FH2R）已於2020年成立。東芝在該領域所長的是對電力系統、電子設備及控制系統的深入了解，及對氫的長期技術累積，目前正與上游製氫企業研討合作。

在氫能起動階段，東芝呼籲政府對全行業給予政策支持，鼓勵更多企業參與氫能產業鏈的完善，並儘早明確氫能使用的法律及規範，在此前提之下，氫能成本才能隨著規模效應而快速下降。

氫能成本的下降有賴於一個足夠大且高速成長的下游市場，東芝正在推動純氫能燃料電池系統H2Rex儘早應用於日本及中國市場，使其成本符合市場潛在的需求，並聯合中國合作夥伴一起開拓市場。

福島事故讓東芝不得不脫鉤核能

實際上東芝對於 「終極能源解決方案」的認知，在福島核能事故之後，出現了徹底的轉變，東芝曾是全球核能領域的重要領先者，旗下擁有歷史戰績輝煌的美國西屋電氣公司。但2011年發生的福島核能事故，使全球核電技術放緩，建造成本陡增，西屋電氣申請破產保護等諸原因，東芝最後選擇脫鉤核電資產。

2020年10月日本首相菅義偉在臨時國會上發表施政演說時宣布，日本將爭取在2050年實現溫室氣體净零排放，這標示做為全球第三大經濟體及第五大排碳國的日本，在氣候議題上的立場有了巨大的轉變。

日本的溫室氣體排放中，至少有80%來自能源範疇。二氧化碳零排放並不是最近才有的呼聲，早在〈京都協議書〉及〈巴黎氣候協定〉且更早以前，就進行了與此相同的探討。

福島事故改變了全球滅碳的思路，2011年之前，日本及歐洲都將低碳發電目標寄望於核能，但現在已轉變為寄望於可再生能源的發展。除了氫能之外，東芝還有其他頗具競爭力的的能源業務和碳捕獲及儲存技術，可以根據不同地區的條件與與特徵，進行靈活的組合，無論在水電領域、光伏領域及地熱領域，均處於世界領先的地位。

該項目建有全球最大的利用可再生能源的10 MW（1萬千瓦）級製氫裝置，正在驗證清潔低成本的製氫技術，在此所產生的氫氣不僅使用為平衡電力系統，還為固定的氫燃料電池系統，及移動的氫燃料電池車輛（汽車、巴士）等提供動力源。

日本的綠氫發展可供台灣借鏡，台灣現行的可再生能源發電占比僅20%，卻以進口液化天然氣以支持50%的氣電 ，與其如此，不如投資於光源充足的澳洲建立液化綠氫廠，並進口台灣以取代LNG（主成分為排碳的甲烷）以供發電，達成低碳及無排碳的能源承諾。

本文作者胡僑華為工程專業經理人

完整圖文內容請見：
https://www.storm.mg/article/3875207?mode=whole

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海藻糖的知識加 #文章非常長 #資料很齊全

資料來源：A+醫學百科
http://goo.gl/xXoizt

海藻糖（Trehalose）是一種安全、可靠的天然糖類，1832年由Wiggers將其從黑麥的麥角菌中首次提取出來，隨後的研究發現海藻糖在自然界中許多可食用動植物及微生物體內都廣泛存在，如人們日常生活中食用的蘑菇類、海藻類、豆類、蝦、麵包、啤酒及酵母發酵食品中都有含量較高的海藻糖。

海藻糖是由兩個葡萄糖分子以α,α,1,1-糖苷鍵構成的非還原性糖，自身性質非常穩定，並對多種生物活性物質具有神奇的保護作用。科學家們發現，沙漠植物卷葉柏在乾旱時幾近枯死，遇水後卻又可以奇蹟般復活；高山植物復活草能夠耐過冰雪嚴寒；一些昆蟲在高寒、高溫和乾燥失水等條件下不凍結、不幹死，就是它們體內的海藻糖創造的生命奇蹟。海藻糖因此在科學界素有「生命之糖」的美譽。國際權威的《自然》雜誌曾在2000年7月發表了對海藻糖進行評價的專文，文中指出：「對許多生命體而言，海藻糖的有與無，意味著生命或者死亡」。

海藻糖對生物體具有神奇的保護作用，是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及乾燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜，有效地保護蛋白質分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特徵。許多對外界惡劣環境表現出非凡抗逆耐受力的物種，都與它們體內存在大量的海藻糖有直接的關係。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類，均不具備這一功能。這一獨特的功能特性，使得海藻糖除了可以作為蛋白質藥物、酶、疫苗和其他生物製品的優良活性保護劑以外，還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分，更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質的獨特食品配料，大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。

海藻糖是運用當代最先進的生物工程技術和生產工藝，採用按國際製藥標準建造的成套設備，以當地特有的不含轉基因成分的天然木薯澱粉為原料，在國內首家以規模化形式生產海藻糖，產品指標達到國際同類產品標準。先進的生產工藝技術和完整的質量保證體系為國內外市場提供了質量過硬、價格合理的海藻糖系列產品，使生物製劑、化妝品、烘焙產品、水產畜產加工、米面製品、飲料和糖果以及農林種植等各個行業廣泛受惠。　　

應用

1.海藻糖在食品工業中的應用：

與其它糖類一樣，海藻糖可廣泛應用於食品業，包括飲料、巧克力及糖果、烘烤製品和速凍食品。

●烘烤製品類

在烘烤製品中,海藻糖有多種潛在的使用價值：它能調節蛋糕、餅乾和糕點上的糖霜、麵包奶油和水果餡的甜味與芳香，不損害貯藏壽命，使人們品嘗到產品原有的風味。

同時，海藻糖有助於甜餅、麵包奶油和糖霜中脂肪的降低，在可口餅及快餐中產生獨特的糖霜感覺。它使消費者因良好的甜質更容易接受含高脂肪和糖的高熱量產品。在保持產品貯藏期時，海藻糖能減少多成 分的烘烤製品中濕氣流動，以能使甜味更佳。

●糖果類

海藻糖與其它大多數增甜劑混合，可在糖果、果汁飲料和藥草產品中使用，以調節產品甜質，從而能真正保持產品的原有風味。

海藻糖用作糖果的外層可形成一種穩定的非吸濕性保護層。由於 性質的穩定性，海藻糖能在長期高溫下進行而不用擔心水解和色變，不負面影響產品品質。

滾海藻糖衣性能極好。海藻糖特有的溶解特性能真正使它們本身滾動形成保護層，這層覆蓋物極穩定、堅固，從而改善其它大多數增甜劑相對的白色層面。

●能量產品類

海藻糖被分解成葡萄糖，但與其他糖相比，海藻糖的血糖反應更平穩，這種獨有的特性結合它低致齲性和非瀉下性作用，使得海藻糖極適用於按配方製造的飲料，以提供能量和減輕疲勞與壓力。

●功克力糖果類

在巧克力糖果中使用海藻糖，能調節糖果的甜味，特別有益於含有乳製品的軟糖及含水果餡的產品，海藻糖還能減少多成分產品中水分游離。在模製品中，海藻糖對產品甜味的改善為創造新 口味巧克力提供了可能性。

由於它致齲性的降低，作為主要的增甜劑或結合其他低致齲性增甜劑，海藻糖可用於按配方配製益牙產品。特級海藻糖可和多元醇合用於製取巧克力，其溶解時 吸收的熱量可使多元醇的冷卻效應降到最低。

●水果類

在經加工過的水果（包括果醬、調味果醬和果餡）中，海藻糖是一種最好的甜味調節劑。在水果類製品中添加海藻糖能夠保持產品的原有風味 但不損害產品貯藏期。

另外，由於海藻糖性質的穩定性，不會產生水解，產品色澤不變並保持原有光澤。

海藻糖能用於佐料和可口果醬，通過調節甜味來產生風味感，同時保持產品貯藏壽命。

●速凍品類

海藻糖可代替蔗糖，降低冰淇淋和其他冷凍製品的凝結點。可在凍品和冰凍糖果中用於產生新的糖霜，併產生獨特的可口的風味。

●飲 料

海藻糖在飲料品中微甜口感好，能與其他大多數增甜劑結合使用，使其甜味更完善，可全面提高產品風味。在含酒精的飲料中，海藻糖不損減酒精的感官性能， 使飲料風味更佳。

●海鮮

海藻糖作為一種對海鮮的低溫保護劑特別有效，當海藻糖在蛋白質、水界面絕對抑制水的官能度時使海鮮的硬度、伸縮性及凝膠力增加，另外海藻糖的微甜 性質也提高了海鮮的口感質量。與其他的低溫保護劑用於處理海鮮不同，海藻糖不會導致喉嚨熾熱感，且沒有瀉下問題。

2.海藻糖在醫藥工業中的應用：

（1）在醫學上已經成功地應用海藻糖替代血漿蛋白作為血液製品、疫苗、淋巴細胞、細胞組織等生物活性物質的穩定劑。不僅可以常溫條件下乾燥存放，更重要的是可以防止因血源污染而引起B肝、愛滋病等致命疾病的傳播，世界衛生組織對此十分重視。

（2）英國劍橋的Quadrant研究基金會將小兒麻痹症疫苗與海藻糖混合凍干後，發現在乾燥狀態下45℃時其穩定性和液態4℃保存條件時相當。這項目研究成功，將大大減化疫苗處理工序，降低疫苗的貯存及運輸成本，且保證了長距離運輸疫苗仍可保持相當高的活性，這將會大大有助於世界衛生組織實現在最大範圍內消滅小兒麻痹症的目標。

（3）美國加利福尼亞大學的約翰•克勞及其同事將海藻糖與製造血小板的細胞混合，經乾燥脫水使細胞變干後，將其凍干在室溫下可長時間保存。實踐證明，加入海藻糖並經長時間保存的血小板在水化後仍有85％存活，存活率比大多數血庫短期保存的血小板還高。

（4）海藻糖可應用於研究用生物試劑的保存，例如各種工具酶、細胞膜、細胞器、抗體、抗原及病毒等等，使得生命科學研究更為方便快捷有效，英國大學Camilo.C等詳細的研究了海藻糖對DNA限制性內切酶DNA連接酶和DNA聚合酶的保護作用，結果表明，所有加入海藻糖乾燥的酶樣，在70℃保存35天或在37℃保存9個月後，其活力並無損失，仍能精確的將DNA截斷。我國中科院微生物研究所應用海藻糖乾燥製備、用於人血清膽固醇測定的三種診斷工具酶，在室溫下長期保存後，活性保持率都在90％以上，現已成功的進入於臨床應用。這是目前其它種類的保護劑都不可能達到的效果，利用海藻糖作為診斷工具酶等生物試劑的穩定劑和保護劑，可置於常溫條件下乾燥並保存，不僅簡化了生物試劑的製備過程，也給我國幅員廣大的農村地區患者的疾病診治帶來便利。

（5）雙岐桿菌是腸道中用於改善人體微生態平衡的細菌，雙岐桿菌活菌製劑作為防病治病的有力武器，在歐美日本等已開發國家倍受歡迎。在我國，雙岐桿菌活菌製劑已逐步成為製藥行業的一支生力軍。由於雙岐桿菌是一種對生存條件要求極為苛刻的厭氧菌，外界環境稍有變化就易引起該菌的死亡，因此，如何提高雙岐桿菌的存活率，保證產品的貨架壽命，一直是困擾活菌製劑行業的技術難題。目前普遍是採用脫脂牛奶作凍干保護劑，但效果不甚理想，在儲存過程中，細菌的存活率下降很快。近期的研究結果表明，採用海藻糖作保護劑，雙岐桿菌的存活率比脫脂牛奶提高一倍以上，特別令人振奮的是，海藻糖能夠使凍干雙岐桿菌在常溫下長期保持活性，大幅度延長活菌製劑的保質期。從而可以解決活菌製劑行業所面臨的產品儲存性能差，貨架壽命短的問題。

（6） 應用實例

1)、從液態製品製備固態製品

將500克無水海藻糖、270克用以上方法製成的蛋黃粉、290克脫脂奶粉、4.4克氯化鈣、1.85克氯化鉀、0.01克硫氨素、0.1克抗壞血酸鈉、0.6克乙酸維生素和0.04克煙酸胺混合後，每份取25克放入防水鋁箔袋內，熱封好，即製得該固態製品。因袋內空氣含水量少，該產品勿須冷藏，在室溫狀態下就可長期穩定存放。其具有良好的水溶性及分散性，使用前只需將1小袋該固態品溶於約150-300ml水製成流質食品，吸入體內或灌入鼻腔、胃或腸內即可。

2)、製備固體醫藥品

為了做BALL-1細胞的皮下移植手術，在剛產下的田鼠體內注入用傳統方法製取的免疫血清，以減少其免疫反應，按一般方法餵養3周後，取出田鼠皮下形成的腫瘤，將其切成小片，然後把小片分散溶在生理鹽水中。溶出的腫瘤細胞用無血清的RPMI1640培養基（pH值7.2）清洗後，再將其溶在新配製的同一種培養基中，稀釋培養液濃度至每毫升含2×106個細胞，並在35℃下保存。

在細胞懸液中加入200IU/ml人體a-干擾素，培養約2小時後，加入300HA/ml HVJ，再培養20小時，誘導培養體產生更多的人體a-干擾素。將細胞培養液在4℃、1,000×g條件下離心，去除沉澱物，上清液用膜過濾，把濾液加進一裝有防a-干擾素抗體的層析柱中，再加入緩衝液使未被吸收的組分流出，隨後把被柱子吸收的組分洗脫出來並濃縮成濃度約為0.01w/v%的人體a-干擾素溶液，其中的人體a-干擾素的比活力約為2×108Iu/mg蛋白，每隻田鼠可製得約4ml a-干擾素。

將6克無水海藻糖裝進100ml的防潮塑料瓶中，再往瓶中注入0.2ml約含4×106IU的人體a-干擾素溶液，用橡膠塞給瓶子無菌封蓋，這樣就可製得固體醫藥品。根據其製備過程，含人體a-干擾素的溶液經和無水海藻糖接觸，就很容易脫水乾燥，其不需冷凍乾燥，就能使固體製品的a-干擾素穩定高效。

該產品易溶於水，其中的人體a-干擾素可作為一種抗敏性試劑（如：抗病毒試劑、抗腫瘤試劑和抗風濕症試劑等），經滴注或肌注進入人體內，有效地預防或治療多種疾病。該產品適用於內科，還可作口腔試劑及診斷劑。

3)、製備固體醫藥品

將源於人體淋巴素的BALL-1細胞接種到加入20%的胎牛血清的Eagle基礎培養基（PH值7.4）中，按照常規方法在37℃的懸浮體中培養，培養出的細胞用無血清的Eagle基礎培養基（PH值7.4）清洗後，將其倒入新配製的含20%胎牛血清的Eagle基礎培養基中，並濃縮至濃度為1×107cells/ml。在溶液中加入1, 000HA/ml HVJ，在38℃下恆溫培養24小時，使HVJ誘變成a-hTNF。將製得含a-hTNF的細胞懸液在4℃，1,000×g下離心，上清液在含0.01M磷酸鹽緩衝液的生理鹽水中透析15小時後，用膜過濾。為純化a-hTNF溶液，將濾液加入一個裝有抗干擾素抗體的柱子中，把未被柱子吸收的組分倒進一裝有抗腫瘤壞死a-基因單株抗體、具有親和性的層析柱中，洗脫出被層析柱吸收的組分，得到a-hTNF溶液濃度至0.01w/v%，其中a-hTNF的比活力大約為2×106JRU/mg蛋白。這樣a-hTNF的得率約為5×104JRU/L細胞培養液。

將10克無水海藻糖裝入100ml的瓶中，再注入0.5ml含1×105JRU a-hTNF的溶液，用橡膠塞無菌封蓋後，即可製得該產品。用以上方法製得的藥品，粉末狀無水海藻糖吸水使a-hTNF的溶液脫水乾燥，不需經冷凍乾燥處理，就能使a-hTNF穩定高效。

該產品易溶於水，a-hTNF可作為一種抗敏性試劑（如：抗病毒試劑、抗腹腫劑及抗免疫疾病劑等），經滴注或肌注進入人體內有效地預防或治療多種疾病。該產品適用於內科，也可作口腔試劑及診斷劑。

3.海藻糖在化妝品中的應用：

海藻糖在化妝品上的應用是基於其具有優異的保持細胞活力和生物大分子活性的特性。皮膚細胞，尤其是表皮細胞在高溫、高寒、乾燥、強紫外線輻射等環境下，極易失去水分發生角質化，甚至死亡脫落使皮膚受損。海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜，從膜上析出的粘液不僅滋潤著皮膚細胞，還具有將外來的熱量輻射出去的功能。從而保護皮膚不致受損。隨著人們對海藻糖功能和作用的認識，海藻糖作為新一代的超級保濕因子將成為化妝品市場消費的一個熱點。目前，國內外已有不少廠家成功將海藻糖添加到化妝品中。海藻糖在化妝品中使用參考如下：

2克聚氧乙烯乙二醇單硬酯酸脂，5克自乳化甘油醯硬酯酸脂，1克a-葡糖芸香苷，1克液體凡士林，10克甘油三（2-乙基己酸）酯，將這些物質與2克藻糖粉末混合，按一般方法加熱溶解，得到的溶液加進2克L-乳酸，5克，3-丁二醇及66克純淨水。此反應溶液經高速攪拌器乳化，再在高溫條件下加進足量的調和劑，即得到化妝霜。

超級防晒保濕因子—海藻糖

海藻糖是一種天然的糖類，存在於許多沙漠植物中，在植物乾枯時形成一層玻璃狀的基質，保護其內部結構，直至雨水來到，植物可奇蹟般地起「死」而復生。

大量的研究與實踐表明，海藻糖能有效地保護表皮細胞膜結構，活化細胞，調理肌膚，令肌膚健康自然、有彈性。表皮細胞在高溫、高寒、乾燥、強紫外線輻射等環境下，極易失去水分而使皮膚受損，海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜，保持皮膚原有營養和水分，避免皮膚晒傷及黑色素沉澱，有效抵抗皮膚老化現象；從膜上析出的粘液可溫和滋潤肌膚，使肌膚瑩亮、光澤、柔嫩。

目前國內外一些比較著名的化妝品企業，如范思哲系列化妝品、雪白系列化妝品、草木年華海藻糖活泉補水系列化妝品等都已將產品中的海藻糖作為產品宣傳的重點內容。

海藻糖是藥品還是糖類？

海藻糖是由兩個葡萄糖分子以a,a,1,1-糖苷鍵構成非還原性糖，自身性質非常穩定，海藻糖對生物體具有神奇的保護作用，是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及乾燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜，有效地保護蛋白質分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特徵。許多對外界惡劣環境，表現出非凡抗逆耐受力的物種，都與它們體內存在大量的海藻糖有直接的關係。和自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類，均不具備這一功能。這一獨特的功能特性，使得海藻糖除了可以作為蛋白質藥物、酶、疫苗和其他生物製品的優良活性保護劑以外，還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分，更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質的獨特食品配料，大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。

海藻糖對生物酶製劑中反應中激活劑與穩定劑

溫度是影響酶反應效率的重點因素之一，高溫能提高酶的催化活力，但易使酶失活。耐熱酶的發現為分子生物學帶來巨大的進步，如PCR和連接酶鏈式反應的產生，目前局限於從一些耐熱菌中分離得到耐熱酶，而且酶催化反應類型也受到限制。研究發現海藻糖在高溫下能保持酶的正常活性，甚至起熱激活作用，還能用於提高幹燥保存的酶的活性。在反應體系中加入海藻糖，使熱敏感的酶在高溫下穩定性和活性增加，可當作耐熱酶使用，海藻糖的這一作用在生物藥學和工業生產領域具有廣泛的應用價值。 未加海藻糖的限制性內切酶Nocl在溫度由45℃升到50℃時失活，加了海藻糖時酶不但不失活而且活力繼續升高，說明海藻糖能抑制高溫下酶的失活；37℃時海藻糖能夠激活DNasel，加了海藻糖，溫度升到50℃時酶活力仍顯著升高；豬的胰脂肪酶在無水海藻糖介質中可以耐受100℃高溫，有水時則會失活。有實驗表明海藻糖通過影響蛋白水合作用來穩定和激活蛋白，它可以降低溶液中蛋白質的水化作用，乾燥時則能取代水或作為玻璃樣穩定劑。海藻糖能阻止酶發生不可逆的熱凝聚-熱變性，與分子伴侶的功能相類似，實驗中將一些分子伴侶與海藻糖共同使用，能進一步擴大對酶具有熱穩定和熱激活作用的溫度範圍。另外海藻糖並不是對檢測的所有酶都有熱穩定和熱激活的作用，說明只有一些蛋白可能具有海藻糖識別和作用的位點。 獲得全長cDNA文庫，有利於分子克隆和全長cDNA測序，反轉錄反應是構建cDNA文庫的重要反應，mRNA的二級結構能夠終止反轉錄反應，釋放mRNA/非互補cDNA雜合體，導致合成全長cDNA效率很低，這是構建高質量的cDNA文庫最主要的問題。以前解決這一問題主要是在反應前使樣品變性，如熱變性、加氫氧化甲基汞處理mRNA等或者反應中提高反應溫度。前一類方法對破壞mRNA二級結構效果不佳，特別是從長轉錄產物獲得全長的cDNA，而後者雖然對破壞mRNA二級結構比較有用，但除了TchDNA聚合酶外，其它反轉錄酶者不耐熱，而TchDNA聚合酶催化反應需Mn2+，這容易造成mRNA在反應前就降解了。實驗證明海藻糖能使鼠白血病病毒逆轉錄酶具有熱穩定和熱激活特性，酶在60℃仍具有全部活性，足以在mRNA二級結構誘導終止反應之前合成全長的cDNA，反應效率大大提高。另外推測海藻糖可能具有改變核酸構型的作用，例如減少反轉錄反應中mRNA的二級結構。 生產中利用海藻糖熱穩定和熱激活的雙重功能，可以減少酶的用量和提高反應速率，提高消耗/產出和時間/產出比值，在一系列酶反應中都有很大潛力，如生化反應、診斷或工業生產領域，更重要的是熱激活能用於提高反應程度和總效率，獲得標準反應條件下不可能的產量。另外，利用熱穩定和熱激活的作用，可開發以前在常規反應條件下不可能進行的反應，例如專一性要求特別高的核酸雜交實驗，反應體系加入海藻糖，就可在適宜的溫度下同時使用幾種限制/修飾酶，提高雜交反應特異性，減少假陽性結果。　　

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能源轉型大勢所趨，掌握碳中和儲能商機！一次搞懂什麼是碳中和、鋰電池、固態電池、燃料電池（07/12/2021 TechNews科技新報）

作者 姚 惠茹

聯合國在 1997 年 12 月通過京都議定書將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平，以保護地球的生態系統。從那之後，碳排量就逐漸成為評估環境成本的一項重要指標。2015 年 12 月，各國在《巴黎協定》中承諾，在 2050~2100 年實現全球「碳中和」目標。

什麼是碳中和呢？

碳中和是「從環境中消除的碳排超過所排放的碳」。通常透過使用低碳能源取代化石燃料、植樹造林、節能減排等形式，來達到相對「零排放」。目前為止全世界已經有超過 50 個國家宣告在本世紀中葉達到碳中和，超過 100 個國家在政策中提及，2050 年是大部分國家設定的目標年。

分析碳中和商機，首先要來了解主要碳排產業，目前全球最大的碳排放產業是電力產業，其碳排放量佔全球碳排放量比重高達四成，而再生能源發電的比重近幾年來雖然持續增加，也約略佔三成左右，如扣除水力發電、地熱發電等，以風電及太陽能為主的再生能源佔比又僅有一成，富邦證券表示，未來持續增加風電與太陽能發電仍將是主要的發展趨勢。

車輛的二氧化碳排放佔全球碳排放量比重超過二成，因此未來電動車取代內燃機汽車的趨勢，將會加快進行，另外包含製造業的工廠與建築業等佔全球碳排放量也達到二成，因此將被迫更新其生產設備，降低排放量，中國及其他第三世界等地區，必須要淘汰高汙染高排碳的產能，建置更具效能且符合環保碳排規範的產能取代，否則其出口將會被先進國家課以碳稅。

從前面分析主要碳排來源，就可以知道為什麼再生能源和電動車會成為近年來的重要產業發展趨勢，然而電動車雖然不排放 CO2，但若使用的電力是火力發電，則會增加發電廠的碳排量，因此電力來源由火力發電轉為再生能源，再使用電動車才能真正達到減碳的效果。

富邦證券表示，由於再生能源如太陽能與風電都是屬於間歇性發電，受到日照時間與季節性風力強弱的影響，必須透過儲能系統，將再生能源發電做妥適的儲存應用，故儲能系統將在碳中和發展趨勢中，扮演著重要的關鍵角色。

近年來光電、風電產業快速崛起，因綠能發電具間歇性特質，尚需儲能系統搭配，才能避免再生能源受到天氣因素的波動影響供電，確保長期供電穩定，儲能系統市場規模因此快速成長，2018年全球儲能系統放電量 5,971 百萬瓦時，預估至 2024 年，全球儲能系統規模年複合成長率超過七成。

富邦證券指出，現階段全球儲能系統主要可分為三大類，機械能儲能、電化學儲能（鋰離子電池）及化學儲能（燃料電池）三大類，其中以電化學儲能為目前的市場主流，而化學儲能為近年備受市場期待的另一種儲能系統。

鋰離子電池

目前全世界車廠所生產的電動車，其儲能電池的應用種類，以「鋰離子電池」為市場應用主流，而再生能源儲能系統方面，也大部分同樣採用「鋰離子電池」，作為協助電網進行電力調節的輔助設備，例如特斯拉在各地建置超級充電站，就會利用到鋰電池儲能系統。

鋰電池材料中以正極材料最為重要，一般都是以鋰合金氧化物所構成，也是常聽到的三元鋰電池就是以鎳鈷錳等三種材料組成正極的鋰電池，另外常聽到的磷酸鋰鐵，也是正極材料的一種。負極材料目前多以石墨為主，未來會往矽負極來發展電解質現階段都是液態（膠狀），目前業界正積極開發固態電解質的鋰電池，作為下一世代鋰電池的發展方向。

固態電池

鋰電池為「液態電池」，其電解液為膠狀電解質，而液態電池性能容易受溫度高低影響，並有電解液外漏爆炸的風險，當前普遍使用的有機電解液存在爆炸等安全隱憂，已成為限制鋰離子電池發展的瓶頸，而固態電解質的重量較輕，只有液態鋰電池的一半、充電速度比鋰離子電池快，只要 10~15 分鐘，而且沒有腐蝕性的問題，壽命較長。

目前日本豐田、南韓三星、中國寧德時代、美國的 Quantum Scape（QS），德國的 Solid Power 與台灣輝能等公司業已開啟固態電池產業化進程，目前預估最快 2023~2025 年間，有可能量產車用固態電池。

燃料電池

燃料電池為一種將燃料（通常是氫氣）與氧化劑產生的化學能通過化學反應轉換成電能的儲能系統，通常又稱為氫能源，利用氫燃料的氧化作用，產生電力，沒有排碳，只有排水，若是將太陽光電或風力發電的電力來產製氫氣，產製後的氫氣可做為燃料電池的燃料來源。

藉由氫能載體整合各式再生能源，能平衡各類再生能源供電缺口或不穩定。富邦證券表示，現階段包含美國、日本、南韓、歐盟、澳洲及中國都積極發展燃料電池，企業界與日韓車廠也都努力開發各式產品應用。

富邦證券表示，2050 年是大部分國家設定的碳中和的目標年，降低碳排放量的碳中和商機，已經成為未來十年的重大商機，因此使用何種電池能達到安全又具效能的綠能發電儲能系統，將會是未來產業發展的重點，也值得投資人持續關注。

完整內容請見：
https://technews.tw/2021/07/12/carbon-neutral/

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要製作出和酥油差不多效果的鬆酥感，其實奶油也可以，加工的方法十分簡單，又經濟實惠 ( 巿售的 clarified butter 貴森森的 )。奶油加熱，將水份蒸發，分離乳清後，將奶油中最易腐壞的牛奶蛋白質和水份移除，儲存溫度的要求就會相對降低，比奶油擁有更長的保質期。加入澄清奶油做出來的點心，能達到一定程度的鬆酥的效果，適用於餅乾、蛋卷、鳳梨酥等點心製作

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