美国国家航空航天局旨在利用藻类污水袋生产未来燃料

未来的航空燃料可以在装有废水的塑料袋中培养吗?


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美国国家航空航天局正在将太空技术应用于一项非常实际的努力,该努力将藻类燃料的生产与廉价的污水处理方法联系起来。

该航天机构正在海洋中漂浮的装有污水的塑料袋中培养用于生物燃料的藻类。

该项目在位于加利福尼亚州美国宇航局艾姆斯研究中心 (NASA's Ames Research Center) 的首席研究员乔纳森·特伦特 (Jonathan Trent) 表示,这项努力有三个目标:在有限的区域内用少量资源生产生物燃料,帮助净化城市废水,并在此过程中封存温室气体二氧化碳的排放。

特伦特在一次采访中说:“藻类是我们所知的地球上最好的生物燃料来源。” “如果我们能在创造生物燃料的同时净化[废水],那就太好了。”

这个过程非常简单。 它始于将藻类放入装满污水的塑料袋中,这些袋子以真正的美国宇航局风格,有一个巧妙的首字母缩略词 OMEGA,代表“用于藻类生长的近海膜封闭系统”。

OMEGA 袋是美国宇航局开发的半透膜,用于在长期太空任务中回收宇航员的废水。 在这种情况下,膜允许淡水排出,但阻止盐水进入。

然后袋子里的藻类以污水中的营养物质为食。 植物净化水并产生脂质——脂溶性分子——稍后将用作燃料。

正如陆地上的藻类生物燃料生产一样,漂浮的 OMEGA 袋利用水、太阳能和二氧化碳——在这种情况下,二氧化碳通过塑料膜吸收——来产生糖,藻类将其代谢为脂质。

然后,氧气和新鲜的净化水通过膜释放到海洋中。

特伦特说:“这是零能耗的。” “我们不需要任何成本。 渗透作用本身就可以工作。”

他说,该系统万无一失。 即使 OMEGA 袋泄漏,咸海水也会杀死藻类,防止入侵物种逃逸。

特伦特说:“淡水藻类无法在海洋环境中竞争。” “我们没有放出可能成为入侵物种的东西。”

他说,如果废水溢出,“我们放入水中的唯一东西无论如何都已经存在于海洋中。”

可行性

特伦特说,美国宇航局的塑料袋设计寿命长达三年。 在那之后,它们可以作为塑料地膜回收利用,或者切碎后用于改善土壤质量并帮助保持水分。

特伦特说:“如果我们仅仅追求燃料,我们认为这在成本上不划算。” “但我们至少在三个不同的层面上运作:制造产品——燃料、肥料——然后是废水处理和碳封存。 经济模型变得更加合理。”

事实上,特伦特说,这项技术在成本上几乎可以与陆基生产方法竞争,用于生产藻类生物燃料,后者需要广阔的工业规模的露天池塘农场或封闭式生物反应器。

但特伦特说,陆基方法有局限性。 露天池塘和生物反应器会吞噬大片土地,这些土地将被征税,并可能与农业竞争。 即使在沙漠中,农业不太可能发展的地方,露天池塘的蒸发也是一个威胁。 封闭式生物反应器也面临类似的障碍。 它们必须非常坚固才能容纳大量的水以抵抗空气。

特伦特说:“我们已经解决了蒸发、杂草、结构的问题。” “我们认为我们还增加了其他好处,例如处理污水和封存碳。”

特伦特设想 OMEGA 生产的燃料足以满足美国航空需求——每年 210 亿加仑。 他说,这样做大约需要 10 英亩的海洋面积。

他说:“这看起来很大,但对于整个海洋来说,这是一个很小的区域。” “我们设想 [OMEGA] 分布在周围,本地分布……或由渔民特许经营和监控。”

障碍

但这项技术面临挑战。

特伦特和他的同事研究人员仍在努力寻找能够承受海浪冲击和低温,而又不会因渗透作用而变得过于脆弱的塑料。

然后是资金问题。 特伦特说,风险资本家持谨慎态度,但他的团队在加州能源委员会那里取得了一些运气。 一项州政府拨款计划于今年 8 月生效。

这项拨款应有助于特伦特和其他艾姆斯研究人员在一年内创建一个示范项目。 这将使该技术获得更广泛的审查,并与其他可再生能源技术进行比较。

特伦特说:“在一个人口以指数级速度增长且资源日益减少的星球上,我们几乎处于以几十年为时间尺度的紧急状态。” “我认为提出替代方案的过程很重要。……我不知道 OMEGA 是否是解决方案,但它是一些应该仔细审查的东西。”

转载自 Greenwire,经 Environment & Energy Publishing, LLC 许可。 www.eenews.net, 202-628-6500

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