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生物燃料房地产–藻类应在哪里种植?

时间:2022-03-21 16:16:11 来源:

高油价,环境和经济安全问题激发了人们对使用藻类油替代化石燃料的强烈兴趣。请记住,藻类生长至少需要大量水才能开始生长,相对平坦的土地会有所帮助。

因此,对基本条件保持精明是关于房地产准则,位置,位置,位置的良好的先行指标。最新的PNNL研究表明,对藻类生长的位置保持精明可以大大减少藻类生物燃料生产所需的水量。 PNNL建议在增加藻类生物燃料的同时,以水为明智之举,可以取代全国17%的进口石油用于运输。让我们看看它们是如何到达那里的。

在《水资源研究》杂志上发表的PNNL研究发现,如果藻类生长在气候最阳光,最潮湿的美国地区(墨西哥湾沿岸,东南沿海地区和大湖地区),则用水量将大大减少。亚利桑那州和新墨西哥州去哪儿了?湿度太低的窗户外面就是那儿。

首席作者兼PNNL水文学家Mark Wigmosta说:“藻类是最近生物燃料讨论的热门话题,但没有人对美国能赚多少钱有如此详尽的了解?”以及需要多少水和土地?到现在。这项研究提供了更好地为可再生能源决策提供依据所需的基础工作和初步估计。水,尤其是如果被蒸发掉的水,将是主要的投入。

这很重要,任何生物燃料都可以在美国制造。2009年,美国消耗的石油略多于一半来自外国石油。

这项研究的重点是,在可获得可用土地和水的情况下,首次对美国的藻类生物燃料潜力进行深入评估。该研究还估计了由于30年的蒸发,需要更换多少水。该团队分析了以前发布的数据,以确定在使用当前技术的情况下,可以在开放的室外淡水池塘中种植多少藻类。

藻类也可以在盐水和有盖池塘中生长。但是作者把重点放在开放的淡水池塘上,作为这项研究的基准。当今的大部分商业藻类生产都是在露天池塘中进行的。今天就是这种情况,因此显而易见的预测植根于已经发挥作用的事物上。

为了获得数字,团队使用了这位作家的新资源。科学家们开发了一个全面的国家地理信息系统数据库,该数据库评估了地形,人口,土地使用以及有关连续美国的其他信息。该数据库包含整个美国每100英尺的信息,比以前的研究要详细得多。

这些数据使他们能够确定更适合藻类生长的可用区域,例如那些没有被用于耕种并且没有靠近城市或湿地或国家公园等环境敏感地区的平坦土地的地区。看起来像是真实世界的评估。

接下来,研究人员收集了30年的气象信息。这帮助他们确定了藻类可以实际进行光合作用的阳光量以及池塘将变得多温暖。结合关于在这些特定条件下典型藻类可以生长多少的数学模型,气象数据使Wigmosta和团队能够计算出每个特定地点每小时实际生产的藻类数量。

研究人员发现,用美国生产的藻类可以生产210亿加仑的藻油,这相当于《能源独立与安全法》设定的2022年先进生物燃料目标。那是美国2008年进口的用于运输燃料的石油的17%,它可以在大约南卡罗来纳州大小的土地上种植。(这在政治上也很方便。)

但是作者还发现,每加仑油350加仑的水是多少?或该国目前用于灌溉农业的量的四分之一?人们可能会注意到,灌溉包括西兰花,豌豆,西红柿和其他食用蔬菜,以及一小部分用于乙醇的玉米。

作者还发现,藻类的用水与大多数其他生物燃料来源没有什么不同。在考虑标准轻型多功能车的汽油效率的同时,他们估计藻类生物燃料驱动的海藻使用量每英里在8.6至50.2加仑水之间。相比之下,先前发表的研究数据表明,玉米乙醇可以用更少的水制得,但显示出更大的使用范围:每英里行驶可产生0.6至61.9加仑的水。几个因素包括特定生长区域的不同用水需求,以及各种研究人员使用的不同假设和方法,导致估算值范围很广。

在考虑了淡水物质之后,作者指出,藻类比其他生物燃料源具有多个优势。例如,藻类每年每公顷的石油产量是玉米的80倍以上。而且与藻类和玉米和大豆不同,藻类并不是许多人(目前涉及许多蛋白质和其他微量营养素)赖以获取营养的广泛食物来源。作为消耗二氧化碳的生物,藻类被认为是碳中和的能源。藻类可以吸收发电厂的碳排放,从而延迟排放。进入大气。藻类还消化常见的水污染物氮和磷。这意味着藻类也可以在其中生长并清洁市政废水。

Wigmosta总结道:“水是选择生物燃料来源时的重要考虑因素,其他许多因素也是如此。藻类可能是解决该国能源难题的一部分。如果我们对我们在何处放置生长池塘很了解,并且满足实现商业规模藻类生物燃料生产的技术挑战。€

另一方面,藻类目前在规模上不具有经济上的可行性。尽管现实中的技术假设还不切实际。但是却花费了大量时间和金钱来满足政治愿望。并非所有这些都是不好的,它或多或少是没有意义的。市场将根据价格来决定,藻类的首批产品必须面对石油化石。是重要的基准。

另一点是藻类生产技术不会停滞不前。没有人能够可靠地预测开放式蒸发池将占主导地位。实际上,封闭池塘的控制优势更有可能纯粹是由于明显的风险而占主导地位。大量的资金将流入,并且似乎无法保护住它,这似乎是短视的,当成千上万的资金沉入地下时,这可能不会被忽视。

还存在冷凝的CO2可获得性的问题。随着事件的发展,以及过去几年的经验表明,获得CO2的供应可能比想象的要困难得多。没有大量供应而又吸收大量CO2的藻类菌株并没有。一直没有被谈论,但是许多研究人员不得不意识到冷凝的二氧化碳供应量将会减少。这一事实将延迟藻类的发展,并引入更多的滞后时间。

藻类是一种引人入胜的资源。但是,与问题和机遇相交的迷宫似乎正在不断扩大。但是,大规模的机遇和油价超过了合理的每桶70美元?动机确实很强大。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源:藻类将在哪里生长


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