减少温室气体排放和满足日益增长的能源需求是全世界面临的两大难题。然而,研究者们可能已经为这两个问题找到了一个共同的解决方案:运用藻类。
法新社16日报道说,微藻既能吸收大量二氧化碳,又能轻易转化成多种燃料,在控制全球气候变化和促进能源生产两方面都存在巨大潜能。
减排兼产能,最具前景
藻类减排主要依据光合作用原理,通过一套“光生物反应器”系统实现。
“光生物反应器”由一些装满藻类的透明管道构成。工厂排出的废气与水混合后进入管道,管道内的藻类吸收废气中所含二氧化碳,用于光合作用。
另一方面,藻类也是一种太阳能生物燃料,能够在不产生含碳污染物的前提下产生能量,解决能源供应问题。在油价屡创新高、核能利用率不高而危险性较高的情况下,藻类这种产能功能更显重要。
挪威环境保护组织贝洛纳基金会负责人弗雷德里克·豪格评价说:“这在应对气候变化和满足能源需求方面当然是最具前景和革新性的探索之一。”
一石三鸟,一藻多益
豪格说,运用藻类具有“一石三鸟”效果,既能滤出工业废气中的二氧化碳,又能产生能量,还能造福于农业生产。
与其他方法相比,藻类不论用于减排还是产能,都具有多方面优势。
微藻吸收废气以后处理方便。“光生物反应器”管道中的微藻行使完吸收废气的使命后,只要埋入海底,就能永久杜绝其中所含污染气体进入大气。
藻类本身生长需要吸收二氧化碳作为原料,如果用于生物工厂减排,还能产生“负碳”能源,即能量产生过程中从大气吸收二氧化碳。这使微藻得以阻止持续排放的废气进入大气。正如豪格所说:“不论你是在看电视,在用真空吸尘器打扫屋子,还是驾车走亲访友,你都能从大气中清除二氧化碳。”
此外,藻类粉碎后可以用作生物柴油给料,有助于减轻航空等行业对环境的污染。即使是生产生物柴油剩余的藻类残渣,也可作为一种富含矿物质的肥料用于农业生产。
与其他直接由食物转化而成的生物燃料相比,微藻占用耕地更少,产能效率却更高。总部位于奥斯陆的国际气候与环境研究中心最近一项研究显示,如果用产能效率最高的棕榈油生产全美国所需生物柴油,需要占用全美48%耕地;如果使用微藻,所需用地仅为全美耕地的5%。
世界各地竞相研究
对藻类减排产能的研究在世界各地展开,研究者包括澳大利亚、德国和美国等国学术专家,以及美国能源部、石油巨头英荷壳牌石油公司、美国飞机制造商波音公司等机构的研究人员。
日本汽车部件供应商电装公司本周宣布,将着手研究藻类能否吸收其工厂排放的二氧化碳。
美国麻省理工学院成功完成藻类减排系统测试后发现,烟气经藻类处理后二氧化碳含量下降50%至58%,氧化氮含量下降85%。
尽管如此,运用藻类解决空气污染的方法目前还停留在设想阶段。法新社说,研究者们正致力于实现这种藻类废气处理系统的产业化运用。
此外,哪一种藻类的废气处理效率最高,还有待进一步研究。