
台灣四週環海,西部台灣海峽河岸平緩,平均水深為60公尺,而瀕臨太平洋的東部沿岸卻是山海相連,離岸不遠,海深即可達到1,000公尺,造就全世界得天獨厚的深層「海水礦」。這一塊永不枯竭的藍色水源,吸引東部縣市政府與業者搶灘開發。海洋深層水究竟有何魔力?
今年夏天,包裝飲用水的市場,肯定屬於海洋深層水。
超市、大賣場的冷藏架上,東潤、味丹、泰山、光隆、悅氏等,標榜「100%海洋深層水」的飲用水先後上架,售價在30元上下。不論是取自花蓮數百公尺深海,或者之前統一企業自日本進口一款「添加深層海水濃縮液」的飲用水,都打著「富含九十多種微量元素與鋁、鎂礦物質」,以好水好健康為訴求。

海洋深層水取之不盡,用之不竭,用途多元,從飲用、加入食品,到醫療、皮膚保養、水療養生,是最天然的保養品。
取之不盡、用之不竭
到底什麼是海洋深層水?與一般海水有何不同?
「地球總水量97%是海水,海水淺則幾公尺、深則幾千公尺,平均深度為4,000公尺,而海面2,000公尺以下就是海洋科學定義的深層海水。海水會隨著地球自轉漂流,也因南北極、熱帶等地區的溫度差異而造成洋流運動,」研究海洋深層水多年、看中海洋深層水產業前景,今年自工研院能源與環境研究所退休,自行創業成立「泓發樂活氏水科技服務公司」的陳仁仲解釋,當北極圈內格陵蘭島的冰山溶解後,因重量下沉、海水推擠而開始流動,會從大西洋往南緩慢流向印度洋、太平洋,到了太平洋沿岸大陸棚邊緣因碰撞而形成「湧昇流」現象,爾後再回流回去,估計一個環流要經過幾千年時間。
當二、三千公尺的深層海水浮到淺層時,也會將海底深層的礦物質、微量元素等營養成分帶上來,吸引大批魚類洄遊或聚居,因此世界主要漁場幾乎都分佈在環太平洋的「湧昇流」帶上,如祕魯西岸、美國西岸,以及台灣基隆外海彭佳嶼、花蓮七星潭和台東知本等地。
不像石油、礦產有枯竭之虞,地球海水中,深層海水佔了80%,加上降雨和地表水源源流入,經過時間孕育,深層海水幾乎是取之不盡。
陳仁仲指出,理論上要抽取幾千公尺以下的海水來使用,技術上沒問題,但因成本太高、不合經濟效益,因此無人嘗試。研究海洋深層水二十多年的日本就降低標準,人為定義200公尺〈約70層樓高〉以下的海水為海洋深層水,因為那裡陽光照射不到,不會形成光合作用,沒有植物和浮游生物,平均溫度在攝氏6至10度間,是一個穩定、純淨的「無機狀態」,日本人甚至稱之為「神水」。

山高水深的台灣東海岸,緊鄰一望無際的太平洋,地理優勢造就得天獨厚的深海藍水礦源。
只取一瓢千年水
位於太平洋海溝邊緣的台灣,擁有絕佳的地理優勢,但以往政府對海洋產業並不熱中。
2001年,前台東縣長徐慶元曾要求經建會協助在太麻里開發「深層海水科技園區」,後因中央不是很積極而無疾而終。
2002年,經濟部水利署委託工研院能環所進行產業研究,基於「沒有水什麼事也不能做」的想法,當時陳仁仲與能環所研究員攜帶小型採樣器、抽水機組,租了一艘船,赴花蓮、台東的幾個定點抽取300公尺深的海水,並就近在台肥公司花蓮廠進行水質分析,吸引了台肥、幸福水泥、光隆、悅氏等企業前來觀摩。
深層海水就像地湧甘霖般,彷彿為花蓮傳統業者找到一條無煙囪的產業新出路。然而,要把「像在後院那麼近」的海水源源不斷取上來,並不容易。
今年5月完成取水佈管工程的台肥公司花蓮廠,就曾吃盡「海象不平穩」的苦。
「去年5月花蓮附近就有颱風成形,還一連來了13個,之前做好的工程都被暴風吹襲損壞。其他即使未侵襲台灣的颱風,只要在關島成形,花蓮沿岸的海浪就很大,甚至高達30公尺,而海事工程必須在一公尺浪以下才能作業,」台肥花蓮廠廠長黃麗嬡說,海上工程的風險是陸上的27倍,負責佈管的日本前田營造公司擁有海底管線「熔接」方式的國際專利,也在鹿兒島佈過管線,但鹿兒島面對的是內海日本海,不是太平洋。兩地海象變化大不相同,對日本營造商是很大的挑戰和學習。原本工程預算4億台幣,最後因一再延宕,前田營造估計多花了一倍工程費,等於是賠錢作。
現在埋在地底深處、長達5公里的海中管線,透過潛盾推管機一路鑽探,終於順利汲取出冰沁透涼、700公尺深的海水上來,一旁的裝瓶工廠生產線也已經在運轉。

靠海吃海
雖說「靠海吃海」,但台灣對深層海水的研究起步不久,目前追逐「藍金」產業者,多少都帶有一些冒險精神。
2005年6月,幸福水泥公司完成台灣第一條710公尺深的佈管工程後,就在新城鄉三棧溪口、緊臨七星潭海域之處,成立了佔地50公頃的「世易生技園區」,準備投入深海飲用水、化妝品、食品和觀光休憩事業。
此外,在全台擁有六百多筆土地的台肥公司,為了有效活用已閒置多年的花蓮廠46公頃土地,3年前成立新創事業處,去年和生產礦泉水的悅氏公司合組「台灣海洋深層水公司」,進軍水市場。
40年前在花蓮以開採石材起家的光隆企業,眼見台灣礦石越來越少,好景不再,20年前開始多元經營觀光業,在七星潭沿岸開闢25公頃的觀光園區,設有餐廳、礦石博物館、猴子雜耍特技團等;2003年SARS危機,遊客大減,光隆企業再度亟思轉型。
「我們觀望了3年,遲遲不敢投入,因為台灣沒有人做過,不知會不會成功?」光隆企業董事長曾信雄女兒、負責深層海水部門的曾淯琪說,為了評估市場前景,他們去日本考察了十多次,請教佈管工程、工廠設備、水如何調配、後端應用等相關技術。
「我們使用一種管子在中間的六角口管線,不易滾動,才能在七星潭的潮間帶固定,」曾淯琪說,工程費就花了上億元。
年初光隆企業佈管成功後,每日抽取4,000噸原水,其中1,000噸作為飲用水。由於裝瓶工廠仍在趕工,加上對包裝水的行銷通路不熟悉,前半年作法是將原水供應給味丹、泰山等食品企業,今年夏天才推出自有品牌,其餘用來實驗性養殖鮭魚和九孔。

他山之石——先研究,後商業化
目前全世界成功將深層海水產業化的國家只有美國和日本,而美國比日本的投入更早。
1970年代的全球石油危機,促使美國開始尋找其他替代能源。1974年夏威夷州政府成立「天然能源實驗室」,研究人員利用「深層海水和地表水相差近20度溫差」的特性,在海邊安裝了一部迷你型海洋熱能轉換機;1980年佈了一條汲水管抽取2,000英呎(約600公尺)以下的海水,每日汲水3萬噸,近年才逐漸投入開發深層海水的商業潛力。
經過規劃,目前夏威夷的經營模式是將天然能源實驗的所在地,開闢成一個870公頃的生技園區,承租給36家業者,生產飲用水,養殖鮑魚、珍珠、微細藻類等,並用於如藍藻錠等健康食品中,每年創造出4千萬美金〈約合13億元台幣〉的經濟利益。
日本政府則於1989年在四國島高知縣成立深層海水研究所,佈下第一條管線後,高知縣也成為日本其他縣市和台灣業者爭相取經的開拓先鋒。
2005年,日本高知大學黑潮科學研究所教授高橋正征來台演講時指出,經過多年研究,1996年高知縣首先開發出海洋深層水加工商品,包括飲用水、化妝品、沐浴劑、清酒、啤酒、醬油、麵包餅乾等。第一年有8家業者投入,營業額1.6億日圓,到2000年業者增加到120家,相關專利技術多達384件,產值也超過100億日圓。
高橋正征甚至認為,地球表面的金屬原料越來越少,未來可多加利用深層海水中富含的超微量重金屬,譬如鋰、鈾,但仍需深入分析。
目前日本從南到北,包括沖繩、神奈川、富山、岩手、北海道等地區,共有15處取水管,2003年統計,深層海水產值已突破6,000億日圓(約合2,000億元台幣)。

台肥公司與悅氏公司合組台灣海洋深層水公司,進軍水市場。
點「水」成金?
美、日由政府投入佈管、基礎研究的布局,和台灣由民間產業先動起來,是兩種不同模式,也顯示美、日政府對這塊產業的重視。
「台灣沒有走過產品研發的紮實路線,而是放任業者邊走邊摸索,這種發展令人憂心,」泓發水科技公司總經理陳仁仲指出,飲用水雖是技術門檻較低的產品,但仍需謹慎。一般包裝飲用水都要經過消毒、殺菌過程,由於深層海水的細菌不多,本來就很潔淨,並不需要用臭氧殺菌,否則會產生很高的溴酸鹽,可能造成細胞快速氧化、皮膚老化等問題,後端製程要小心。
「深層海水在日本產值最大的是啤酒,佔了9成以上,深層海水富含礦物質,用來發酵啤酒,會產生特殊香味,」陳仁仲說,其他如萃取深層海水中的微量元素如鐵、鋅、銅,製成藥品,治療異位性皮膚炎、鼻竇炎,以及水產養殖、利用海水溫差供應溫室蘭花、低溫蔬菜所需要的能源動力等,應用很廣。
2003年陳仁仲與中華徵信所合作調查國內養殖、食品、酒類、飲料、化妝品等七十多家業者,粗估未來國內藍金產業產值約有189億元,其中水產養殖為主力,佔65億元,其次為飲料49億、啤酒25億、觀光休閒16億等。

土地資產雄厚的台肥公司,今年在花蓮廠區將5公里長的汲水管線佈入深海中,順利取出700公尺深的海水上來。
笨鳥慢飛
在各項藍金產業中,水產養殖原本就是台灣強項。
美、日經驗顯示,利用深層海水養殖可以縮短一半以上的生長時間。以日本河豚為例,原來需要5年,養在深層海水中只要2年半就可長成;日本也利用深層海水乾淨、低溫的特質來孵育魚種幼苗,或者將高經濟價值魚種如鮑魚、龍蝦的幼苗先養在深層海水中,幾個月「頭好壯壯」後再用一般海水飼養,稱之為「過水」。
兩年前工研院能環所研究員徐仕昇協助幸福水泥佈完管線後,引發他對深層海水商業化的興趣,毅然決然辭職,移居花蓮養殖九孔。
海洋工程背景出身的徐仕昇說,台灣西岸水質惡化、加上環境荷爾蒙的問題,讓繁殖九孔所需的微細藻類大量死亡,不少業者出走大陸改用抗生素餵養九孔幼苗,打算等幼苗3個月大後再移回台灣飼養;不料後來又發現九孔幼苗的基因太弱,消化腺有缺陷,無法順利進食,因體質不佳而死亡,造成養殖業很大損失。
「過去業者把體型大的九孔篩選下來繁殖,幾個世代後,基因太過接近、多樣性減少,造成基因代流失,一旦環境變異就很難適應,」徐仕昇說,在種種困境打擊中,東岸的深層海水讓養殖業者浮現一絲新希望。
「不過,利用深層海水推動具產業規模的養殖業,需要大面積養殖場和足夠的水量。夏威夷是在園區放置一條直徑1.4公尺的大管線,全區統一供水,一天供應幾十萬噸深層海水,不但動力省下一半,單位水量成本也只有原來的1%,」徐仕昇指出,經過摸索,幸福水泥的「世易生技園區」已一次興建好200個養殖池,倒下池的九孔卵無法目測、細算,但至少有上億顆,一公斤九孔苗若能成功培育出5千萬顆,成果就算很不錯。
「估計台灣九孔養殖有30億元規模,大約需要2億5千萬顆種苗,若100池、每池生產5千萬顆,5次就可完全供應。只要前端種苗培育沒問題,後端飼養就會很順暢,未來還可以出口到中國,」他說。
來到花蓮兩年,孤軍奮鬥的徐仕昇已投下千萬元成本,目前苦於沒有後續資金,無法將200坪的養殖場擴大規模,但他仍樂觀看待後市。「我已經把為何九孔養不活的問題一一釐清,如水質、夏季水溫的控制、種苗挑選等,接下來只要按部就班去解決就好。」

深海藍金夢
海洋深層水看似商機無窮,但由於台灣欠缺整體規劃,會不會演變成少數業者一頭熱,多角投資卻後繼無力的景況?
首先,藍金產業範圍廣泛,業者財力有限,投入項目大同小異,大多切入包裝水、養殖、觀光休閒業等,缺少市場區隔。
例如光隆企業已取得390間五星級觀光飯店的核准,預計在2010年完工;台肥也計劃將現有散於各地的五個肥料廠集中遷往台中,利用花蓮廠區46公頃的土地,結合港務局希望台肥承租的18公頃,建設為「海洋渡假園區」,興建觀光旅館、SPA養生村,預計2011年完成。
其次是安全規範。陳仁仲指出,從宜蘭、花蓮到台東,適合佈管的位置都在河口附近,原本就屬於沖積扇環境,佈管後他們觀察到颱風過後若引發大洪水,可能造成河口水質變濁,因此他曾建議業者,颱風過後的3個星期內不要抽水。「政府和業者對多大的洪水量、四季水質濁度的影響範圍有多深的問題,應再詳細研究,要有能力掌握自然條件的變化。」
「深層海水有豐富礦物質,對人體有益,但如果處理不當,對細菌可能也很滋養,因此美、日政府會要求裝瓶工廠進駐園區,以減少運輸過程的污染,」台肥花蓮廠廠長黃麗嬡指出,日本研究人員來台訪問時就表示,台肥日後若利用深層海水發展成SPA水療養生,他們不建議作高溫池,因為加熱後深層海水會不會產生質變,仍有太多未知。
「既然民間業者這麼勇敢投入,希望政府能走快一點,不要讓業者做太多錯誤嘗試與摸索,」黃麗嬡直言。
水利署長陳伸賢曾為文指出,深層海水是一種新興產業,需要各項法規、行政措施與安全衛生標準相互配合,才能順利發展。目前政府採取與民間同步發展的原則,去年農委會已規劃將在台東知本興建「國家水產生物種原庫」,致力於水產種苗的育成,也會供應原水給農、漁業和其他產業,進行基礎研究。
至於很早就希望投入的台東縣政府,幾經波折,去年已得到經濟部承諾,將支援21億元在台東知本溪右岸的32頃土地上興建生技園區,由縣府主導,負責佈管、分水處理、淡化廠等基礎建設,預定3年後完工。
「台東比花蓮強的條件是,沒有受到水泥業污染、又位於黑潮的湧昇段,水質更乾淨,」台東縣政府農業局農務課課長羅文奇說,花蓮業者為了搶商機,跑得較快,但有些必要的設施無法立即回收,台東縣會照顧好施工品質,再進行招商,以達到永續經營的目標。
有人說,經歷幾萬年時間孕育出來的海水,「是造物主給人類唯一不用再創造的水資源」,以目前的科學技術,即使將一樣樣已知的礦物質加入水中,也無法達到這種穩定與平衡。
然而,這塊深海水礦能否讓台灣的藍金產業點「水」成金,走出自己的特色?需要產官學用更謙卑的態度,將深海的知識與資源一一挖掘出來。


低溫、乾淨、富含礦物質的深層海水,是台灣養殖業的新希望。圖為花蓮光隆企業的挪威鮭魚養殖池。