好看的小说完本推荐,国际完美世界下载,神武八荒 一颗 小说 http://weneedholiday.cn 淡水藻、海水藻、藻種、光合細(xì)菌以及光生物反應(yīng)器制造商 Mon, 25 Apr 2022 06:06:28 +0000 zh-Hans hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.7.1 微藻碳中和的思路和看法 http://weneedholiday.cn/microalgae-carbon-neutralization.html http://weneedholiday.cn/microalgae-carbon-neutralization.html#respond Mon, 25 Apr 2022 04:24:54 +0000 http://weneedholiday.cn/?p=8338 藻能高效地利用光能、二氧化碳和水在葉綠素里面進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生氧氣并合成儲(chǔ)存能量的碳水化合物,通過進(jìn)一步生化反應(yīng),合成蛋白質(zhì)、油脂等多種營養(yǎng)物質(zhì) 。

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微藻能高效地利用光能、二氧化碳和水在葉綠素里面進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生氧氣并合成儲(chǔ)存能量的碳水化合物,通過進(jìn)一步生化反應(yīng),合成蛋白質(zhì)、油脂等多種營養(yǎng)物質(zhì) 。

光合作用微藻養(yǎng)殖
光合作用微藻養(yǎng)殖

與其他植物相比(玉米、大豆等),微藻的生長速率更快,單位土地面積所產(chǎn)出的生物量更多。同時(shí),微藻在生長過程中吸收大量的氮、磷等無機(jī)元素。

因此,微藻可以作為食物,固碳、凈化空氣及處理廢水。

合成生物活性物質(zhì),微藻除了能合成蛋白質(zhì)等大眾化的營養(yǎng)物質(zhì)外,還能合成很多獨(dú)特的生物活性物質(zhì)、如 不飽和脂肪酸(DHA、EPA、AA等)、類胡蘿卜素(β-胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素、玉米黃質(zhì)等)、色素-蛋白復(fù)合體(藻藍(lán)蛋白、藻紅蛋白等)、多糖、活性多肽 等。

細(xì)菌在自然界的角色是分解者,將大分子有機(jī)物分解成小分子或者二氧化碳。微藻是在自然界的角色是生產(chǎn)者,通過光合作用利用二氧化碳和水在葉綠體里面把光能量儲(chǔ)存在大分子有機(jī)物,并釋放氧氣。

1、微藻光合作用固定二氧化碳的原理

光合作用的公式里面

光合作用公式
光合作用公式

這里面微藻細(xì)胞是相當(dāng)于光合作用的工廠

光能、水和二氧化碳是工廠生產(chǎn)所需電力和原材料,減少;

葉綠體和各種細(xì)胞器是生產(chǎn)設(shè)備,不增加不減少;

氧氣和有機(jī)物是工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品和利潤,增加

所有微藻工廠只要原材料和能源充足,那么生產(chǎn)就會(huì)源源不斷進(jìn)行。氧氣和有機(jī)物源源不斷被制造出來。這個(gè)過程必然是減排利用二氧化碳的,符合碳中和概念的。

當(dāng)然微藻工廠本身為了追求更大效益會(huì)消耗少部分的產(chǎn)品和利潤進(jìn)行再投資,分裂更多的微藻細(xì)胞工廠進(jìn)行更多的光合作用,這個(gè)過程也是負(fù)碳的。也有部分微藻細(xì)胞老化進(jìn)行分解(倒閉清算)。

以上階段微藻都是以液體形式存在,葉綠體和細(xì)胞工廠僅僅作為一個(gè)催化劑和載體參與光合作用并不增加也不減少。

這里面存在一個(gè)誤區(qū),因?yàn)閭鹘y(tǒng)認(rèn)為微藻就是做成藻粉一個(gè)方法,而一噸藻液對應(yīng)1公斤左右的藻粉,需要消耗大量的能量去采收,蒸發(fā)干燥999公斤的水分,這過程會(huì)排放大量二氧化碳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微藻細(xì)胞本身那些干物質(zhì)所固定的二氧化碳

微藻的產(chǎn)品形式不是只有藻粉一種?情況。

做藻粉的過程去計(jì)算碳足跡的時(shí)候,相當(dāng)于不去計(jì)算微藻細(xì)胞整個(gè)生命周期固定二氧化碳制造產(chǎn)品和利潤的價(jià)值,而是只計(jì)算這個(gè)工廠的葉綠素和各種細(xì)胞器這些生產(chǎn)設(shè)備有多少價(jià)值了。任何一家工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固定資產(chǎn)的價(jià)值,否則就沒人投資建工廠了,微藻這個(gè)物種早被生態(tài)系統(tǒng)淘汰了,只要生產(chǎn)不產(chǎn)生利潤,工廠立馬關(guān)門。

即使這么計(jì)算微藻藻粉,得到相同質(zhì)量的微藻蛋白質(zhì)和牛肉蛋白質(zhì),微藻所排放出來的二氧化碳仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于牛肉。

2、微藻光合作用固定二氧化碳的優(yōu)勢

2-1光合作用效率高。相對于其他高等植物細(xì)胞的葉綠體,微藻比表面積更大,個(gè)體更小,葉綠素利用光照的效率越高。

2-2自帶碳濃縮機(jī)制。計(jì)算微藻固定多少二氧化碳應(yīng)該站在全生命周期去計(jì)算,同時(shí)相對于其他方法,微藻自帶碳濃縮機(jī)制,不需要把二氧化碳濃縮到99%以上的濃度也能利用,可以利用0.02-80%濃度范圍內(nèi)的自然界二氧化碳。大多數(shù)的工業(yè)二氧化碳濃縮工藝都是大量消耗能量,排放二氧化碳的,包括人工合成淀粉蛋白質(zhì)等技術(shù)中用的高濃度高純度二氧化碳。

2-3投入成本低。即使不去維護(hù)不去添加營養(yǎng)鹽,自然界各個(gè)區(qū)域都遍布各種微藻,生生不息,自然演替,比很多高純無菌培養(yǎng)的物種更具優(yōu)勢。不同地區(qū)有不同的微藻品種,因地制宜,屬地性的特點(diǎn)讓他們適應(yīng)沙漠,高原,缺水等各種極端環(huán)境。

3、微藻光合作用固定二氧化碳的施行策略

基于以上觀點(diǎn),利用微藻進(jìn)行碳中和的策略如下:

3-1、養(yǎng)殖更多面積的微藻,在可以接受到光照的地方,包括各種山坡、土地和水面培養(yǎng)微藻,微藻可以通過食物鏈被水生生物或者陸生生物再利用。水產(chǎn)養(yǎng)殖對微藻的需求是天量的,近幾年微藻在農(nóng)業(yè)種植和畜牧業(yè)領(lǐng)域的拓展也有目共睹,產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸,利用微藻之后的作物根系更發(fā)達(dá),產(chǎn)量和品質(zhì)都得到提高。

3-2、對于無法當(dāng)?shù)乩孟奈⒃?,開發(fā)更節(jié)能的采收干燥技術(shù),制作成飼料、食品、化妝品、保健品、藥品、天然產(chǎn)物的原料。相比于其他碳水化合物、蛋白質(zhì)和油脂,相同質(zhì)量微藻碳排放更少。

3-3、研究更科學(xué)的計(jì)算方法評(píng)價(jià)微藻細(xì)胞全生命周期的固碳量,把農(nóng)業(yè)水產(chǎn)(貝類全生命階段都吃藻、大水面不投餌養(yǎng)魚、濾食的浮游動(dòng)物輪蟲、鹵蟲都是需要微藻做食物長大后才能給魚苗蝦苗吃。)和種植(添加微藻前后的產(chǎn)量差別和土壤生物多樣性改善,增加土壤碳匯)所涉及到的微藻固碳合理分配一部分到微藻產(chǎn)業(yè)中,強(qiáng)化信心和投資微藻養(yǎng)殖面積的力度

3-4、合成生物學(xué)開發(fā)更多以光合作用微藻作為底盤生物的技術(shù),批量制造高價(jià)值的有機(jī)物。

3-5、探索微藻在光合作用過程后的碳足跡,除了氧氣和碳水化合物之外,其他一些產(chǎn)物是否以氣體或者其他有機(jī)物形式存在,比如香味、溶于水不被檢測發(fā)現(xiàn)的小分子有機(jī)物、色素等等。

從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度,沒有一家工廠會(huì)把全部利潤和錢都投入到這個(gè)工廠的固定資產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備中,錢和利潤需要投資到更多領(lǐng)域,需要消費(fèi)更多其他產(chǎn)品。

一只老鼠一生偷吃的食物和運(yùn)動(dòng)消耗的能量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被抓住燒掉后那點(diǎn)灰燼的重量。

微藻在光合作用固定的二氧化碳遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于藻粉對應(yīng)的二氧化碳,多養(yǎng)藻固碳這個(gè)觀點(diǎn)我們深信不疑。

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