本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
圣地亚哥—研究人员正在继续开发藻类菌株,这些菌株可产生更大体积的油性化合物,这些化合物可以加工成生物燃料。但是,随着越来越多的新兴和成熟公司研究如何将实验室工艺扩大到商业规模,科学家和工程师似乎发现独立运营可能在经济上不可行。将藻类养殖场与其他工业设施共址可能是使藻类生物燃料盈利的一种策略。
典型的藻类菌株利用阳光和水将二氧化碳转化为脂质。氮和磷等营养物质可以促进生产,具体取决于工艺。在原型规模上,供应“投入物”不是问题,但在工业规模上,将需要大量投入物。在许多地方,二氧化碳和其他营养物质的充足来源不易获得,即使在有来源的地方,以市场价格购买也可能使藻类生物燃料过于昂贵。
答案是什么?将其他行业的废物转化为这个新兴行业的资源,同时帮助解决废物问题。在没有意识到或意识到这一点的情况下,在今天在此地闭幕的美国科学促进会年会上发言的各位科学家都在提倡这样一种观念,即藻类运营应位于可以供应一种或多种营养物流的行业附近。
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例如,藻类生产设施可以位于燃煤发电厂附近,这些发电厂恰好面临着越来越大的压力和监管,需要减少二氧化碳排放。与其花钱将碳封存起来,例如,在地下,为什么不将其廉价出售给邻近的藻类设施呢?事实上,以色列特拉维夫的Seambiotic藻类工厂正在利用隔壁燃煤电厂的烟道气。
同样,藻类生产商可以靠近市政污水处理厂。“净化”后的水通常排放到河流或其他水体中,通常对环境是安全的,但通常仍然含有过多的氮或磷,不适合人类食用。然而,藻类却在这些化合物上茁壮成长,而以肥料形式购买它们的替代方案会留下巨大的环境足迹。当然,藻类生产本身也需要水。德克萨斯州奥斯汀的Sunrise Ridge Algae运营的一家试验工厂正在从那里的Hornsby Bend污水处理厂引入这种资源。Sunrise曾希望也可以从废水中提取足够的二氧化碳,但来自Hornsby厌氧消化池的流量不稳定,这并不奇怪,因为该系统本身就不是为了供应二氧化碳而建造的。
Sunrise首席执行官诺姆·惠顿指出,这些整合概念可以进一步扩展。当收获藻类以获取其脂质时,剩余的植物物质可以加工成动物饲料,或转化为他称之为生物油浆的糖浆状液体,这种液体可以像石油一样燃烧,从而提高藻类生物燃料工厂的经济效益。惠顿还指出,水泥厂产生大量的二氧化碳——每生产一吨水泥约产生一吨二氧化碳——这可能是藻类植物的营养物流。水泥厂或发电厂的废热可用于加热藻类池塘、袋子或管道,以加速生长。惠顿指出,将所有这些点连接起来,德克萨斯州的35号公路沿线有许多水泥厂,可以提供二氧化碳和废热,并且也是炼油厂的所在地,可以加工生物油浆。
这种组合是否会使藻类生物燃料在商业上具有竞争力还有待观察,但共址似乎将是使大型产业成为可能的重要因素。
瓶装藻类照片来自iStockPhoto/Rob Broek