作為清潔能源的替代，美國(guó)宇航局（NASA）于2009年11月19日宣布，發(fā)明了一種微藻光生物反應(yīng)器，它可使藻類(lèi)在城市污水中生長(zhǎng)，以生產(chǎn)生物燃料和其他各種產(chǎn)品。美國(guó)航天局的生物反應(yīng)器是一種用于藻類(lèi)生長(zhǎng)的海上膜附件（OMEGA），這將不與農(nóng)田生長(zhǎng)的農(nóng)作物、化肥或新鮮水相競(jìng)爭(zhēng)。
位于美國(guó)加州Moffett Field的宇航局艾姆斯（Ames）研究中心，已將專(zhuān)利的藻類(lèi)光生物反應(yīng)器技術(shù)轉(zhuǎn)讓給位于內(nèi)華達(dá)州卡森城（Carson City）的微藻系統(tǒng)公司（Algae Systems, LLC），該公司計(jì)劃在佛羅里達(dá)州坦帕灣將該技術(shù)投入開(kāi)發(fā)和中試，以便在生物煉油廠中改進(jìn)和融入宇航局技術(shù)，從而生產(chǎn)可再生能源產(chǎn)品，包括柴油和航空燃料。
據(jù)稱(chēng)，美國(guó)宇航局在成功開(kāi)發(fā)能量轉(zhuǎn)換裝置和新的生命支持系統(tǒng)方面已有悠久歷史，美國(guó)宇航局支持藻類(lèi)生物反應(yīng)器的商業(yè)化，有潛力可為地球提供可再生能源。
OMEGA系統(tǒng)由帶有前行運(yùn)動(dòng)反滲透膜的大型塑料袋構(gòu)成，反滲透膜可使廢水被處理，微藻藉助新鮮水通過(guò)光合成作用生長(zhǎng)。利用太陽(yáng)能源，海藻吸收大氣中的二氧化碳以及來(lái)自廢水的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而產(chǎn)生生物質(zhì)和氧氣。
隨著藻類(lèi)的生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)物被包含在外殼中，而被凈化的新鮮水，通過(guò)前行運(yùn)動(dòng)的反滲透膜被釋放到周?chē)暮Ｑ笾小?/p>
OMEGA技術(shù)具有變革性的發(fā)展動(dòng)力。它可使污水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為豐富而廉價(jià)的燃料。這項(xiàng)技術(shù)很簡(jiǎn)單，并可放大，可創(chuàng)建廉價(jià)的能源供應(yīng)來(lái)源。
當(dāng)受到污染和遇到“死區(qū)”時(shí)， 該系統(tǒng)可通過(guò)去除和利用造成這些狀況的營(yíng)養(yǎng)物來(lái)加以補(bǔ)救。收獲海藻是能量密集的脫水過(guò)程，與收獲海藻的常規(guī)方法相比，該前行的反滲透膜可使用相對(duì)較小的外部能量。
潛在的好處包括從被收獲的藻類(lèi)生產(chǎn)油，并將城市污水轉(zhuǎn)化成清潔的水，然后再釋放至海洋。在從海藻中提取油后，藻類(lèi)的殘余物仍然可以用來(lái)做肥料、飼料、化妝品，或其他有價(jià)值的產(chǎn)品。
美國(guó)航天局成功開(kāi)發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)將有助于支撐新的藻類(lèi)基生物燃料工業(yè)和廢水處理的商業(yè)化開(kāi)發(fā)。
網(wǎng)易探索12月24日?qǐng)?bào)道 據(jù)《福克斯新聞網(wǎng)》報(bào)道，美國(guó)宇航局關(guān)注的重點(diǎn)是航天探索本身，但在面對(duì)地球能源消耗危機(jī)和氣候變化的問(wèn)題上，它同樣希望地球可以穩(wěn)步的向前發(fā)展。目前美國(guó)航天局正投入重金研究如何利用在廢水中生長(zhǎng)的藻類(lèi)來(lái)制造生物燃料。
城市傾倒污水的近海區(qū)漂浮著的內(nèi)部生有藻類(lèi)的軟塑料，構(gòu)成了OMEGA系統(tǒng)。產(chǎn)油的淡水藻類(lèi)能以污水中的養(yǎng)分為生，達(dá)到自然清潔廢水的作用。經(jīng)過(guò)凈化后的淡水通過(guò)塑料兩面的正向滲透膜流入海洋。
美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心莫菲特領(lǐng)域的生物工程師，喬納森·特倫特說(shuō)，“所要關(guān)注是水中的養(yǎng)分和將非常潔凈的水釋放到海洋中。正向滲透膜僅能使淡水流入海洋，而不會(huì)讓鹽水侵入并污染塑料。”
特倫特設(shè)想，每10天用游艇收獲一次藻類(lèi)，并用鹽水沖刷塑料來(lái)消滅附著在塑料袋或正向滲透膜兩側(cè)使其變質(zhì)的淡水藻類(lèi)。在一定程度上，藻類(lèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂吓c玉米制造乙醇的原理類(lèi)似。
主要依靠海浪能源、藻類(lèi)、陽(yáng)光和二氧化碳共同起作用來(lái)完成這一過(guò)程。遼闊的海岸和廣袤的海洋有足夠大的空間用以生長(zhǎng)大量可以生產(chǎn)生物燃料的藻類(lèi)，來(lái)滿(mǎn)足我們的需求。
藻類(lèi)的綠色經(jīng)濟(jì)
許多專(zhuān)家認(rèn)為，藻類(lèi)可作為未來(lái)生物燃料能源有多種原因。據(jù)美國(guó)能源部（DOE）的報(bào)告，藻類(lèi)生物燃料每年畝產(chǎn)可達(dá)1000至4000加侖，與年畝產(chǎn)量?jī)H數(shù)百加侖的棕櫚油、葵花籽油和豆油形成鮮明的對(duì)比。美國(guó)能源部補(bǔ)充道，理論上來(lái)講，僅藻類(lèi)一項(xiàng)就能解決整個(gè)美國(guó)運(yùn)輸燃料的需求。早期的承諾使美國(guó)能源部通過(guò)其新的ARPA-E機(jī)構(gòu)去投資以藻類(lèi)為重的企業(yè)，并整理形成一份題為《國(guó)家藻類(lèi)生物燃料技術(shù)路線(xiàn)圖》的報(bào)告。
一些私營(yíng)公司曾嘗試在大桶中或者在陸上通過(guò)其他的一些的方法種植藻類(lèi)。但是特倫特決定利用海洋的自然波及廣闊空間的優(yōu)勢(shì)來(lái)完成這一舉措。他最初的調(diào)查提請(qǐng)獲得了美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎巨頭谷歌的資助支持。
特倫特在太空網(wǎng)寫(xiě)道，“每個(gè)軟塑料袋大約1/4畝那么大，最終這種藻類(lèi)將以一畝畝生產(chǎn)區(qū)域的方式覆蓋海洋。”他指出，用以解決美國(guó)運(yùn)輸燃料需求的數(shù)百萬(wàn)畝藻類(lèi)生產(chǎn)基地將不會(huì)采用像巨大海洋貼片的方式，而是會(huì)分散在美國(guó)東西海岸的很多地方。
在背后支撐塑料袋和正向滲透膜技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，是行之有效的，但是特倫特期望再花些間以確保此系統(tǒng)可以無(wú)障礙的有效工作。例如，塑料有一個(gè)缺陷，不能長(zhǎng)期暴露于太陽(yáng)紫外線(xiàn)的照射中。
不過(guò)，特倫特最終希望使用具備生物降解的塑料袋解決此問(wèn)題。這種未來(lái)材料——可生物降解的塑料也許就來(lái)自于藻類(lèi)衍生的油中。
綠色燃料世界
美國(guó)宇航局和加州能源委員會(huì)已對(duì)特倫特最新一輪的工作進(jìn)行資助，他的目標(biāo)是獲得項(xiàng)目試點(diǎn)和運(yùn)行。第一次試驗(yàn)也許會(huì)在封閉的池塘中開(kāi)展，并逐步擴(kuò)展到靠近舊金山及圣克魯斯的加州的近海區(qū)域。
特倫特承認(rèn)，在塑料袋中計(jì)算出藻類(lèi)合適的株數(shù)，以及在工程系統(tǒng)中使藻類(lèi)作為一種可替代現(xiàn)有化石燃料的低成本燃料，具有一定的挑戰(zhàn)性。事實(shí)上，生物燃料僅代表了從種植藻類(lèi)獲利的一小部分，將藻類(lèi)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)物的飼料、化肥和美容品是也僅僅是眾多有利可圖的商業(yè)投資中的一部分。
不過(guò)，美國(guó)宇航局生物功能工程師希望，藻類(lèi)生物燃料最終可以滿(mǎn)足日益增多的能源需求，用以代替燃燒化石燃料來(lái)減少溫室氣體的排放，從而對(duì)氣候變化作出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。事實(shí)上，OMEGA系統(tǒng)不光可以清理污水，而且還可以幫助阻止二氧化碳現(xiàn)象的惡化。
在內(nèi)華達(dá)州卡森市的一家美國(guó)藻類(lèi)系統(tǒng)的公司，已經(jīng)獲得美國(guó)航天局技術(shù)的授權(quán)，并且計(jì)劃在佛羅里達(dá)天柏灣海岸的某處部署其藻類(lèi)生化反應(yīng)器。特倫特希望該技術(shù)可以作為一種開(kāi)源的解決方案在公司間共享。
特倫特說(shuō)，“我不愿意看到任何一家公司專(zhuān)享這項(xiàng)技術(shù)，”在丹麥哥本哈根舉行的聯(lián)合國(guó)氣候變化會(huì)議上，他已與國(guó)際代表開(kāi)始探討他的工作。
藻類(lèi)生長(zhǎng)系統(tǒng)將結(jié)合由德國(guó)、瑞典和丹麥共同建造的巨大海上風(fēng)力發(fā)電廠。風(fēng)力發(fā)電廠提供保證藻類(lèi)在水下及夜間正常生長(zhǎng)的光照。這項(xiàng)可行的未來(lái)計(jì)劃，將為實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的地球起到巨大作用。
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