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        藻类可能是应对气候变化的秘密武器

        发布时间:2021-08-24浏览:248

        2019年一场持续了近一个月的丛林大火,让人们深刻认识了亚马逊这颗地球之肺。法国总统埃马纽埃尔·马克龙警告说:我们的房子着火了。全球都为亚马逊的遭遇而心碎,这来自两方面的原因:首先是一处世界著名的生态地标被烧毁,其次是因为这片600-800万平方公里的森林在世界范围内发挥着至关重要的作用——从空气中吸收二氧化碳。火灾持续的时间越长,地球的天然空气过滤量就越少。但是,虽然亚马逊在全球碳吸收方面发挥着至关重要的作用,但在1994年至2007年间,海洋在全球范围内通过藻类、种子植物和珊瑚共吸收了34亿吨的碳。换句话说,在这个全球碳吸收日益失衡的趋势下,陆地上的树木可能救不了我们——但以藻类为主体的海洋植物可以。自然界的解决方案将有助于缓解人类活动导致的全球变暖现象。根据瑞士大学苏黎世联邦理工学院的生态学家Thomas Crowther及其同事的分析,世界上现有的公园、林地森林和废弃土地空间可种植1.2万亿棵树木,这些森林的二氧化碳储存能力相当于全球十年的二氧化碳排放量。但其他科学家则并不是这么乐观,他们认为:这些新增的植物可能需要数百年的时间才能将二氧化碳水平降低到上述研究预期的水平。种植树木以解决气候危机的最佳时间是几十年前:世界资源研究所(WRI)的一份文件显示,将造林作为气候变暖解决方案的其他挑战,包括耕地的减少、测量和监测的技术障碍,以及碳管理相关的公共资金有限……全力以赴的植树大约每年可以减少9亿吨碳——但到2050年,这也会导致食品价格上涨80%。因此,仅靠陆地植树造林并不能将我们从当前的危机中拯救出来。我们必须在海洋中寻找更有效、可扩展的解决方案,即通过多种方式利用海洋藻类来减少大气中的碳。除了作为储存二氧化碳的最有效解决方案之外,藻类还可用于各种新产品和新材料的开发,从素食汉堡到网球鞋,甚至钢铁替代品。

         

        藻类作为碳封存

        藻类与AI驱动的生物反应器结合使用时,从大气中吸收二氧化碳的效率是树木的400倍。这意味着,在我们学习如何减少碳排放和扩大消费模式的同时,我们就可以开始大幅地减少大气中的碳排放。如果使用得当,它可以在不改变城市当前的生产或消费模式的情况下使城市产生负碳。树木和藻类自然地吸收二氧化碳。作为光合作用过程的一部分,树木通过将碳吸收到树干和根部并将氧气释放回空气中来消耗它。藻类复制相同的过程,但以更多藻类的形式吸收碳。藻类可以比树木消耗更多的二氧化碳,因为它可以覆盖更多的表面积,生长得更快,并且鉴于其相对大小,更容易被生物反应器控制。生物反应器可以包含大量藻类,并以比树木更容易的方式优化其生长。

        藻类作为食物

        丽贝卡·怀特(Rebecca White)是该领域新兴的algae preneurs藻类创业者之一。她是iWi的研究科学家,这是一家在德克萨斯州和新墨西哥州经营藻类农场的营养公司。他们的使命是加速藻类作为地球粮食安全解决方案的进程。预测显示到2050年,我们需要将粮食供应增加70%才能养活全球人口,最近的一份联合国报告发出警告:粮食危机已迫在眉睫!

        人口预测显示,到2050年,我们需要将粮食供应增加70%才能养活地球

        iWi两个农场拥有48个池塘,每个池塘的大小都相当于一个足球场。他们收获藻类并将其转化为藻油,作为补充剂出售。他们正致力于将剩余的蛋白质和碳水化合物转化为具有商业推广潜力的蛋白质产品。

        曼谷的诺富特酒店正在与藻类初创公司Ener Gaia合作,在其屋顶上经营一个城市藻类农场,后者是一家以螺旋藻为主的食品和补充剂生产商。创始人兼首席执行官Saumil Shah曾为通用电气公司任职期间,在泰国从事藻类生物燃料项目的工作,而后创立了EnerGaia。当他看到更直接的商业化机会时,他离开了通用电气,创办了一家藻类作为鱼食的公司。2011年泰国洪水摧毁了他的鱼类食品设施后,他搬到了曼谷并转向了人类食品。

        该公司在2019年筹集了365万美元的A系列资金,显著推动了他事业的发展,即将螺旋藻市场转变为可持续发展且能实现利润的粮食生产途径,以应对全球对水和土地密集型粮食生产国都依赖,及其所导致的未来资源的短缺。他寄希望于螺旋藻发展成为人类的一种主食,市场定位从保健食品转变为普通食品。

         

        藻类为原料

        荷兰设计师Eric KlarenbeekMaartje Dros使用藻类来制造可用于3D打印的聚合物,以替代塑料。原则上,我们可以用这种当地的藻类聚合物制造任何东西:从洗发水瓶到餐具或垃圾桶,该公司的项目协调员Johanna Weggelaar说。我们的目标是最终将工业制造过程——一种导致全球变暖的污染源——转变为一种从大气中减少二氧化碳的方法。使用藻类作为原材料可以将任何生产方式转变为一种有助于保护环境的方式。许多其他公司已经将藻类纤维的产品商业化。先驱者之一是Bloom,一家用藻类制造泡沫的公司。这种材料可应用于鞋和冲浪板的生产,鞋底由海藻泡沫代替常见的石油化工材质。他们的客户包括美林、阿迪达斯和H&M等国际知名品牌。在收获藻类的过程中,Bloom技术还对水进行净化并将其重新释放到淡水生态系统中,从而使过滤水返回到环境中,并阻止了一定量的二氧化碳进入到大气中。

        藻类作为燃料

        藻类也可用于生产生物燃料,即直接从生物物质中提取的燃料。这意味着它可以为石油等化石燃料提供可持续性更优的替代品。事实上,已知藻类在一年内可在一英亩土地中生产多达5,000加仑的生物燃料。

        美国政府在1970年代的能源危机期间首次探索将藻类作为石油替代品。但在1990年代放弃了该项目,因为他们无法使其与石油具有同等的价格竞争力。然而,随着石油成本的上升和寻找清洁能源解决方案的日益紧迫,埃克森、美孚等石油公司和风险投资家都在投入资金解决藻类燃料的实现方案。虽然不断有进展报道,但该方向被认为是一条漫长的盈利之路。藻类油提取是一项成本高昂且难以规模化的过程。伯克利的能源生物科学研究所(EBI)预计,开发具有成本竞争力的藻类生物燃料,生产模式仍需要长期的研究、开发和示范。

        藻类面临的挑战

        用于生物燃料生产的藻类并非没有挑战。一方面,藻类生长迅速,而且难以管理和优化。我们可以利用人工智能等技术来解决,这些技术有助于对藻类生产的管理,以确保藻类的生长可以预测和控制。另一个限制因素是成本高,而且技术的盈利之路困难重重。事实上,很难说服人们花更多的钱去买藻类燃料,埃克森、美孚和壳牌等公司已经通过他们充满噱头的藻类燃料概念产品证明了这一事实。然而,廉价的时代已经结束,我们需要考虑其是有效的替代选择,而不仅仅是具有成本效益的。我们需要更多的投资资金来获取方案帮助解决问题。对于大多数风投支持的公司而言,目前的五年投资周期太短,无法解决气候变化等重大问题。为了使这些解决方案发挥作用,我们需要投资选择,以实现更多的利润回报和更长期的规划。

        未来动向如何

        相对于许多代价高昂的气候变化解决方案来说,藻类的应用方案可行性越来越高,新一代企业家认识到这个机会并积极进行投资。大众也正在寻求一种减少环境压力的方式。除了出去植树、参与海洋清理或到有关环境保护的公司上班之外,他们将藻类视为潜在的食物资源,考虑购买藻类制品,并支持地方和政府采用藻类吸收和封存碳的各种活动和工程。世界上的问题都可以通过两件事来解决:集体行动以及以人为本的与时俱进。每个人都可以成为变革的一部分,并支持那些引领潮流的公司不断发展。


        ◆来源:藻之星
        ◆本文版权归原作者所有,如有侵权请联系我们删除

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