藻類迸發(fā)新能量

魏楠

藻類是最低等、最古老的一類生物，雖然結(jié)構(gòu)簡單，卻能產(chǎn)出相當(dāng)于石油的“生物原油”。這種“生物原油”可用來提煉出汽油、柴油、航空燃油，也可以作為塑料制品和藥物的原料。除此之外，多數(shù)藻類植物還能制造出大量的碳水化合物等中間產(chǎn)品，經(jīng)過發(fā)酵處理可以轉(zhuǎn)化為乙醇燃料。

所以說，藻類作為一種可以替代石油的環(huán)保能源，正成為全球矚目的一種可持續(xù)能源。一些科學(xué)家更是認(rèn)為藻類能源將作為一種更安全的能源，有望替代核能。

為啥說藻類能源很贊

地球上海藻每年通過光合作用可固定5.50×1010噸碳。研究表明，如果我們充分開發(fā)藻類資源的話，那么可以將二氧化碳的排放量降低50%～70%。

另外，藻類的燃燒效率也比玉米或其他作物中提取的生物燃料更高。而某些藻類含有較高的脂類、可溶性多糖和蛋白質(zhì)等，非常適合用來做生物燃料。美國能源部表示，單位面積藻類燃料產(chǎn)生的能量可以比同等面積陸地植物產(chǎn)生的能量高出60倍之多。

某些大公司注意到了藻類能源的巨大商機(jī)，已經(jīng)與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。2011年，美國聯(lián)合航空公司就采用藻類動力的燃料進(jìn)行了一次飛行，成為世界上首次使用這種藻類燃料的飛機(jī)，順利將乘客從芝加哥運(yùn)往休斯頓，驗證了這種新型材料的動力完全不輸給傳統(tǒng)航油。

日本像許多西方國家一樣，也積極推動微藻生產(chǎn)，著力開發(fā)藻類燃料，希望用這種新型燃料代替石化燃料，運(yùn)用在汽車、公交，甚至是噴氣飛機(jī)上。日本一家名為悠綠那的公司致力于開發(fā)以綠蟲藻（裸藻）為中心的微藻。該公司宣布它已與日本全日航空公司簽訂協(xié)議，未來將利用藻類燃料作為飛機(jī)能源，并宣布將在橫濱興建藻類制造工廠，每年將產(chǎn)出超過12.5萬升的藻類。

但是，這些產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠供應(yīng)。一架波音747飛機(jī)可以在10小時的飛行中燃燒大量燃料。因此，設(shè)計一種便宜的方式大量生產(chǎn)藻類非常重要。

藻類培植技術(shù)

藻類燃料可能是最有研究價值的燃料，但也是最難處理的一種燃料。天然的藻類在水域中含量過低，難于采集。而當(dāng)水域中藻類數(shù)量激增，出現(xiàn)水華或赤潮現(xiàn)象時，這些藻類通常是有毒的，無法直接使用。要想用藻類制造能源，我們需要學(xué)會種植適合的藻類。

為保證藻類既無毒又可控地生長，科研人員需要將合適的藻類放在特殊缸內(nèi)進(jìn)行種植，并利用特定的設(shè)備和實驗室對藻類生長過程進(jìn)行控制。

在許多實驗室里，真正困難之處在于藻類菌株的篩選。在眾多種類的藻類中要選出最適合用于制造燃料的種類其實是個龐大的工程。除此之外，科學(xué)家們還需要設(shè)計適合的種植方式，以最佳的水和溫度培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的能源藻類。再將這些人工種植的藻類轉(zhuǎn)換成生物燃料。

另一個困難在于經(jīng)濟(jì)方面的可行性。當(dāng)前利用藻類的成本非常高，所以優(yōu)化提取過程、設(shè)計便宜的藻類種植方法非常重要。

好消息是，與以石油為基礎(chǔ)的燃料不同，藻類的生長速度很快，它們可在1個小時的時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)量翻倍。如果我們好好利用藻類快速生長的優(yōu)勢，為其提供充足的水源，用人為手段觸發(fā)藻類迅速生長，就可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)無毒藻類。

盡管開發(fā)藻類能源面臨多重挑戰(zhàn)，但技術(shù)一旦發(fā)展成熟，這種綠色的生物燃料將能替代石油，甚至可以做飛機(jī)燃油。