研究人员在首次藻类生长生命周期评估中发现，将藻类用于生物燃料对环境的影响大于玉米、柳枝稷和卡诺拉油菜等来源。
过去一年，人们对藻类生物燃料的兴趣激增，引发了埃克森美孚公司和陶氏化学公司的重大投资，并在国会山也获得了支持。但本周发表在《环境科学与技术》杂志上的研究表明，这个新兴产业在提高产量之前，必须克服重大的环境障碍。
弗吉尼亚大学土木与环境工程教授、该论文的主要作者安德烈斯·克拉伦斯说：“我们发现的结果有点令人惊讶。我们开始做这件事时，和大家一样乐观。”
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克拉伦斯和他的同事通过使用统计模型比较藻类与传统作物的生长数据后发现，与其他生物燃料来源（如玉米、柳枝稷和卡诺拉油菜）相比，藻类生产消耗更多的能源，温室气体排放量更高，用水量也更大。
克拉伦斯说：“从生命周期的角度来看，藻类远不如你想象的那么理想。这让我们感到惊讶。”
研究人员说，罪魁祸首是肥料。克拉伦斯说，在露天池塘中种植藻类就像在浅水游泳池中生产它们一样，因此所有维持它们生存和促进其生产所需的营养物质——氮和磷——都来自外部来源。
克拉伦斯说，而且这种肥料具有环境影响，因为它通常由石油原料制成。
克拉伦斯说：“如果你种植玉米，你会用大豆轮作田地，这样你就可以获得固氮作用。你仍然需要施很多肥，但如果你种植藻类……所有这些肥料都必须来自你，而且施肥需求要高得多。”
二氧化碳也增加了藻类的环境足迹。藻类利用阳光和水将二氧化碳转化为可以很容易地转化为燃料的物质。但克拉伦斯说，二氧化碳必须来自某个地方。在从燃煤电厂烟囱或其他工业来源中提取二氧化碳在经济上可行之前，它也来自石油基来源。
克拉伦斯说，藻类生产还有其他一些负面的环境影响。首先，为了将藻类转化为燃料，生产者离心分离含藻类的水以将两者分离，克拉伦斯说，这需要“相当多的能量”。
但克拉伦斯和他的同事并没有否定藻类作为未来潜在能源来源的可能性。
克拉伦斯说：“我们想指出藻类表现不佳的领域，这样如果我们真的决定走藻类这条路，我们将有一个路线图。”
藻类产业呼吁进行生命周期评估，并且正在进行自己的完整分析，藻类生物质组织执行董事玛丽·罗森塔尔在一份电子邮件声明中说。她说，她的组织没有时间充分审查该论文，无法对其具体评论。
她说：“然而，总的来说，藻类生物质组织坚信生命周期评估对于该产业的发展至关重要，因为需要准确评估和量化藻类衍生能源的环境影响。我们的成员支持开发可靠的[生命周期评估]，但认为该过程应包括来自众多利益相关者的意见，包括藻类技术公司、[非政府组织]和其他科学家。”
克拉伦斯说，克拉伦斯的研究中使用的数据来自 1980 年代以来关于藻类生长示范的先前发表的工作。
工程化解决方案
克拉伦斯正在为肥料问题提供一个潜在的解决方案：将藻类池塘放置在废水流附近以回收营养物质。
克拉伦斯说：“我们的想法是在这里模拟三种不同的废水流，看看我们是否可以抵消”肥料需求。
他的团队正在继续在该领域工作，在实验室建立示范项目，以测试藻类在使用来自废水的营养物质时生长得如何。他们还在探索使藻类产业可行所需的财务和监管条件。
克拉伦斯说，藻类在环境方面比其他原料表现更好的一个领域是土地利用。
他说：“外面有些人会争辩说，这是我们永远无法解决的一种资源。我们在这个星球上的空间是有限的。”
克拉伦斯的团队发现，每公顷藻类产生的生物质能源是传统作物的四到五倍。
克拉伦斯说：“你可以争辩说，其他一切，如果我们集思广益，我们都可以改进。也许这就是理由。假设在经济状况符合的情况下，可能会有一种方法通过巧妙的科学来解决其他问题，并找到一种方法使其实现。”
他补充说：“至少在这个层面上，似乎还有一些希望。”
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