11.24 藻类可能是对抗气候变化的秘密武器

Ben Lamm,2019年10月1日,Hypergiant创始人

当大火在亚马逊肆虐时,人们开始相信亚马逊是“地球的肺”。法国总统埃马纽埃尔?马克龙(Emmanuel Macron)警告说,“我们的房子着火了。”从莱昂纳多·迪卡普里奥到凡妮莎·哈金斯,许多名人都为亚马逊筹集资金。

藻类可能是对抗气候变化的秘密武器

当火在亚马逊肆虐时,人们已经抓住了亚马逊是“地球之肺”的说法。法国总统马克龙警告说,“我们的房子正在燃烧。”从莱昂纳多·迪卡普里奥到瓦妮莎·哈金斯等名人都筹集了资金支持亚马逊,而“PrayforAmazonia”这个标签也在网上流传开来。

我们的心为亚马逊集体爆发的原因有两个:一个是看一个图标位置燃烧的环境和祖先的悲剧,另一个原因是这个6到800万平方公里的森林在去除来自空气中的世界加热二氧化碳方面起着至关重要的作用。火烧得越久,地球上自然空气的过滤能力就越差。

但是,尽管亚马逊在全球碳吸收方面发挥着重要作用(我们应该继续努力并拯救它),但在1994年至2007年间,我们的海洋通过藻类、植被和珊瑚吸收了全球340亿吨的碳。换句话说,树木可能救不了我们,但海洋可以。

自然界的解决方案将有助于纠正人类制造的世界正在变暖的错误。根据瑞士苏黎世联邦理工学院生态学家托马斯·克劳瑟及其同事的一项新分析,世界上现有的公园、森林和废弃土地有足够的空间来种植1.2万亿棵额外的树木。这些森林的二氧化碳储存能力足以抵消十年的二氧化碳排放。

但其他科学家却没有这样的希望。他们认为,这些新工厂可能需要数百年的时间才能将二氧化碳水平降低到研究建议的水平。为了应对当前的气候危机,种植树木的最佳时间是几十年前。

根据世界研究所(WRI)的一份工作报告,作为气候变化解决方案的造林面临的其他挑战包括:耕地被取代、测量和监测方面的科学和技术困难,以及用于碳效益土地管理的公共资金有限。尽快种植尽可能多的树木每年可以减少90亿吨的碳排放,但到2050年,这也会使食品价格增加80%。

因此,仅靠树木并不能拯救我们脱离当前的危机。我们必须从海洋中寻找更有效和可扩展的解决方案。向海藻隔离打招呼。

藻类可以通过多种方式来减少大气中的碳。除了它是储存二氧化碳最有效的方法外,它还可以很容易地用于其他各种可持续的商业产品或材料,从网球鞋到钢铁替代品,再到素食汉堡。

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藻类作为碳汇

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藻类与人工智能生物反应器结合使用时,其去除大气中二氧化碳的效率是树木的400倍。这意味着,虽然我们正在学习减少碳排放和扩大我们的消费模式,但我们可以开始大幅减少大气中的碳。如果使用得当,它可以在不改变城市当前生产或消费模式的情况下,使城市的碳负增长。

树木和藻类可以自然地吸收二氧化碳。树木通过将碳“吸收”到树干和树根中,并将氧气释放回空气中,从而“消耗”二氧化碳,这是它们光合作用过程的一部分。藻类会复制相同的过程,但会以更多藻类的形式“吸收”碳。藻类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,而且由于其相对大小,更容易被生物反应器控制。生物反应器可以包含大量的藻类,并以一种比树木更容易的方式优化其生长(和相关的隔离)循环,利用藻类的过度生长,使其脱水,最终将其用作燃料或生物质。

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藻类食品

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丽贝卡·怀特(Rebecca White)是太空中崛起的一批富创业精神、毋惧风险与困难的藻类企业家aglaepreneurs之一。她是iWi的一名研究科学家,iWi是一家营养公司,在德克萨斯州和新墨西哥州经营藻类农场。他们的任务是加速藻类作为解决地球粮食安全问题的潜力。人口预测显示,到2050年,我们将需要增加70%的粮食供应来养活这个星球。联合国最近的一份报告警告说,粮食危机正在逼近。

iWi的两个农场有48个池塘,每个都有一个足球场那么大。他们收集藻类,将其转化为藻类油,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成具有商业可行性的蛋白质产品。

曼谷的诺富特酒店正在屋顶上经营一个城市藻类农场,与藻类创业公司沃凯亚合作,后者是螺旋藻类食品和补充剂的生产商。创始人兼首席执行官Saumil Shah在泰国为通用电气的一个基于藻类的生物燃料项目工作后,开始了能源工程。当他看到了更直接的商业化机会时,他离开了通用电气,创办了一家公司,使用藻类作为鱼食。2011年,他的鱼食设施在泰国洪灾中被毁,之后他搬到了曼谷,开始从事人类食品的生产。

该公司在2019年筹集了365万美元的a轮融资,推动了他的愿景,将螺旋藻市场转变为一个可持续的、可获取的、有利可图的解决方案,以应对未来由世界对水和土地密集型食品生产造成的资源短缺。他寄希望于螺旋藻能成为一种主食,从保健食品市场进入杂货店。

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藻类为原料

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荷兰设计师Eric Klarenbeek和Maartje Dros利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海藻聚合物制造任何东西:从洗发水瓶子到餐具或垃圾箱,”该公司的项目协调员约翰娜·维格勒尔(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——转变为一种减少大气中二氧化碳的方法。用藻类作为原材料将会把任何生产方式转变成一种有益于环境的方式。”

许多其他公司已经开始商业化生产藻类纤维。Bloom是一家领先的创新公司,该公司利用藻类制造泡沫。这种材料然后被用于鞋和冲浪板,其鞋底通常由石油制成。他们的客户包括美林、阿迪达斯和H&M。在收获藻类的过程中,Bloom公司的技术还会净化海水,并将其重新放回淡水生态系统中,从而使225瓶过滤后的水返回到环境中,并防止21个二氧化碳气球进入大气。

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藻类作为燃料

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藻类还可以用来生产生物燃料,这是直接从生物物质中提取的燃料。这意味着它可以提供一种更可持续的方式来替代产生碳的化石燃料,比如石油。事实上,据了解,藻类每年从一棵橡树上生产多达5000加仑的生物燃料。

20世纪70年代的能源危机期间,美国政府首次探索了藻类作为石油替代品的可能性。该公司在20世纪90年代放弃了这个项目,因为他们无法使其在石油价格上具有竞争力。然而,随着石油成本的不断上升,以及寻找清洁能源解决方案的迫不得已,埃克森(exxon)等石油公司和风险投资家都在投入大量资金,以解决藻类即燃料的问题。

虽然取得了进展,但该行业认识到实现盈利还有很长的路要走。藻类油的提取是一个昂贵的过程,很难规模化。伯克利的能源生物科学研究所(EBI)预测,开发具有成本竞争力的藻类生物燃料生产将需要长期的研究、开发和示范。为什么不现在就开始呢?

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藻类的挑战

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扩大藻类用于生物燃料生产并非没有挑战。首先,藻类生长迅速,历来难以管理和优化。这可以通过机器学习和人工智能等新技术来解决,这些新技术有助于管理增长过程,以确保以一种可管理和可预测的节奏实现增长。另一个限制因素是实施的成本和许多这些技术实现盈利的艰难道路。从历史上看,要说服人们花更多的钱买他们可以花更少的钱买的东西是很困难的,像埃克森和壳牌这样的公司就已经用他们充满特技的海藻燃料概念直接经历过了。

然而,便宜的时代已经结束了。我们需要考虑那些对地球有效的替代方案,而不仅仅是经济有效的。我们需要更多可投资的资金,用于帮助解决大问题的长期解决方案。对于大多数风投支持的公司来说,当前的5年投资周期太短,无法解决气候变化等重大“登月”问题。为了使这些解决方案起作用,我们需要投资选择,允许更渐进的利润回报和更长期的规划、思考和执行。

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下一个解决方案是什么?

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对于许多昂贵的气候变化解决方案来说,藻类是一个越来越可行的选择。新一代的公司正在认识到这一机遇并进行投资,但这也是人们在寻求减少对环境影响时可以考虑的事情。

一点一滴都有帮助。除了出去那里和种植一棵树,参与海洋清理,或工作的公司正在逐步改变我们的世界,看看藻类作为一个潜在的食物资源,考虑购买产品产生藻类,并支持当地和联邦努力采用藻类碳吸收和封存的方法。

世界上的问题可以通过两件事来解决:集体行动和以人为本的技术。每个人都可以成为变革的一部分,并支持那些引领变革的公司。


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