Chaluhy, že přijde revoluce

Chaluhy, že přijde revoluce
Ignorován, avšak potenciálně Nejlepší hráči v bioenergii vs potravin hru.

Ricardo Radulovich

Klimatické změny a bioenergie byly umístěny zemědělství a fotosyntéza zpět do hlavní stage. Kromě možnosti, některé hledáte jako krém na vrchní část oslnivé a zvýhodněná trh, mnoho otázek zůstává nezodpovězeno. Ty jsou řešeny s mnoha diskurz předpokládá, že "svět čistých paliv vyrobených v bujných oblastech prosperující zemědělci" (1), budují energetické-nezávislé "bio-ekonomiky", založené na "multifunkční" zemědělství (2). Všechny tyto podporované podrobné účetnictví biomasy zdrojů, včetně zvířat, hnůj a kokosových slupky spolu s kukuřicí a cukrová třtina (3).

Jiní jsou však opatrnější. Nové a staré problémy byly rychle dokládá tato změna v tradičním účely zemědělství a tlak na rozšíření. Zvláště významné, jsou náklady na ochranu životního prostředí, včetně odlesňování, vody a skleníkových plynů, energetickou účinnost-omezení, a potraviny a výživu chudých lidí problémy, které se dotýkají nejvíce. Například, OECD-FAO panel společných názorů technologií výroby biopaliv a politiky, nejistot, které by mohly dramaticky vliv ceny potravin (4) (a mají vzrostla), zatímco IFPRI modely předpovídají, že se rozšířila výroba biopaliv bude také doprovázet "čisté snížení dostupnosti a přístupu k potravinám, "a dodal, že" dotace na biopaliva, které se používají zemědělské produkce zdroje jsou extrémně anti-chudí. "(5)

Přesto, a ušetřit na krátkou zmínku v nedávné papír Royal Society (6), hlavní potenciální hráč v tomto dostihu bioenergie, produkce biomasy na moři, jsou ignorovány (1,2,3,4,5,7). Nicméně, oceánů, který je největším aktivním uhlím v jímku na planetě, pokrývají více než 70% jejího povrchu (předpovídala růst s rostoucí úrovní je), a získat ještě větší podíl fotosynteticky aktivní záření (vzhledem k ještě větší pokrytí v tropických a subtropických pásech), která vede z velké části nevyužité pro tento účel, jelikož se odhaduje, že pouze 50% světové fotosyntéza probíhá přirozeně existují, většinou prostřednictvím fytoplanktonu (8), jinými slovy, aby se před očima jeden agrotechnik, oceány by měl být chápán jako obrovské a hrubě underutilized pole dobře vybavena sluneční záření a voda.

Tisíciletí před lidskosti, zatímco se vyvíjel z loveckých-sběr do zemědělství, pěstování of the Seas musela počkat až do nedávných let, kdy akvakultury, mořská a v něm něco nazývá "modrá revoluce", vyplníte exponenciální fázi růstu, protože začalo její potenciál rozevřít až (shodou okolností s dosažením a překonal limity udržitelného rybolovu).

Podle FAO (9), výrobních akvakulturu přestěhoval z méně než jeden milión tun v roce 1950 až na počátku roku 59,4 milionu tun, což je hodnota blízká US $ 70 miliard v roce 2004. Nicméně, 91,5% této produkce pocházela z Asie a Tichomoří, zatímco v evropském regionu přispělo 3,9%, v Latinské Americe a karibské oblasti o 2,3%, Severní Amerika 1,3%, a na Blízkém východě av Africe 1,1%. Z toho 99,8% z ušlechtilých vodních rostlin, s tržním miliard amerických dolarů a mořských řas milionu tun biomasy vyprodukované za rok, pochází z Asie a tichomořské oblasti, převážně z Číny, Japonska a Koreje (10).

Proto, v zemědělství, které jsou založeny na systematickém využití rostlin pro sklizeň solární energie, již rozvinul do moře, i když ne v západní polokouli.

V současné době pouze makro-řasy (Chaluhy) jsou kultivovány na moři, což je pro velmi jednoduché mechanismy se používají (hlavně přivázáním zakotvit plovoucích linek). Intenzivní a CO2-obohacený mikro-řasy pro pěstování energetických slané vody v nádržích na půdě, je velmi odlišné výklenkem a specializované. Chaluhy podobat vyšších rostlin, v mnoha ohledech, včetně vzhledu a velikosti, zatímco v jiných ne, protože nevyžadují půdy (ani její pěstování), a jsou již vybaveny všechny vody, které potřebují (samo o sobě velkou výhodu, protože voda je nejvíce limitujícím faktorem pro rozšiřování, a to, s nimiž se potýká s klimatickými změnami, a to i přežití zemědělství, prosazuje názor, že CGIAR k místu říká "je o snižování skleníkových plynů, přizpůsobení se o vodu" (7), což je také důvod, proč I obrátil se k moři lety).

Chaluhy jsou rozděleni do tří hlavních skupin založených na pigmentaci a jiné vlastnosti: hnědé (Phaeophyceae), čistý (Rhodophyceae) a zelených (Chlorophyceae). Mnoho druhů jsou známy dokládající jeden obrovský potenciál, i když jen málo, jsou v současné době pěstuje nebo sklizených na jakékoli míře (9,10). Historicky, chaluhy byly Valued po celém světě pro nejrůznější účely, především pro potraviny, ale také pro hnojiva, krmiva, a rostoucí průmysl v současné době phycocolloid hodnoty v miliardách amerických dolarů. Přestože sklizeň z volné přírody, je značný a jen těžko vyčíslit, o FAO odhaduje, že velké procento světové produkce pochází z pěstování (10). To je velmi důležité, protože sklizeň obrovské množství přirozeně se vyskytující populace Řasy (např. Sargasového moře) by mohl být ekvivalent k rozsáhlé odlesňování v podmínkách atmosférického CO2 a kromě ztrát stanovišť a fragmentace.

Předčasné pokusy Chaluhy pěstovaných na výrobu biopaliv sahají až do 1970, a to zejména v USA přes to, co se stalo se známé jako Obří chaluha projektu, zřejmě s protějškem v Japonsku (11), a snažil se produkovat metan z biomasy. Tyto snahy se potýkají několik řas a výrobu energie a problémy byly podány jako nerealizovatelný. Vzhledem k tomu, že Řasy pěstování a výroby biopaliv velmi pokročilé techniky, které v posledních letech, a pro mnoho důvodů, které již byly předloženy, je zřejmé, že nejen možnosti, ale s největší pravděpodobností potřebujete, je nyní na dosah ruky. Alespoň nám v Kostarice a ostatní v Japonsku (11) jsou Restart Chaluhy pro výrobu energie.

Řasy energie z biomasy jsou podobné těm, které jsou z pevniny vegetace. Toto hodnocení je možnost přímé spalování pro výrobu elektrické energie a tepla, jako je to v současnosti děje se cukrová třtina bagasa a ne rozdíl od uhlí-paliva pro elektrárny na principu, v podstatě, co-spalujících biomasu společně s uhlím je již realizován, částečně snížit čistých emisí CO2 v sektoru elektrické energie. Dále je k výrobě biopaliva, jako je etanol, bionafta a metanu. Současná produkce biopaliv technologií může postačovat u některých případů, zatímco příští generace technologií přijde na biopalivo zlepšení výnosů.

Nicméně, i když pouze pro spalování k výrobě elektřiny, mořské řasy pěstování mohou rychle začít uvolňovat velké množství čistý uhlík-neutrální biomasy, která by mohla být zápalné přímo, nebo po extrakci sloučenin s vysokou tržní hodnotou (včetně některých na výrobu biopaliv), což je proces, který by měl zahrnovat lisování za studena kapalin svého out, plus možná některé sušení s využitím vysoce slunění, kde jsou k dispozici. Spekulativní kvantifikace založené na přímé spalování biomasy Řasy následovně.

Užívání skromné produkci pohonných hmot těles (minus popel sušiny) o 30 t / ha / rok a za předpokladu, specifické hustoty energie 15 MJ / kg suché biomasy Řasy (společné pro celé rostlinné biomasy), hrubý výnos energie z 450 GJ / ha / rok by mohl být získán. To je přibližně 10 tun ropného ekvivalentu (toe), pokud jde o energetické nebo více než 70 barelů ropy / ha / rok. Na 100 dolarů za barel ropy, hrubý zisk bude více než $ 7000/ha/yr-if energie, které by mohly být použity jako nákladově-efektivní jako olej. Pro 10 Gt ekvivalentu ropy na světě, roční spotřebu fosilních paliv a 10 toe / ha / rok z biomasy Řasy a GHA nebo 10 [7] km [2] mořské oblasti by bylo potřeba pěstovat Chaluhy. Tato oblast, podobně jako velká země, což je méně než 3% světových oceánů, a asi 20% rozlohy je v současné době v zemědělství (70%, z čehož je v pastviny). Vzhledem k poměrně skromné biomasy a biopaliv cíle pro nadcházející roky v září v USA a EU, což je malý zlomek této oblasti by bylo zapotřebí, aby se plně nahrazovat pro výrobu biopaliva v zemi.

Tyto odhadované výnosy z mořských řas energie z biomasy by mohla být značně zvýšil, když umístěny ve správném rukou (např. druh, který dosáhla pěti-násobné zvýšení výnosů kukuřice v USA v průběhu minulého století, a druhu, které v současné době rozsáhlé území farmy v okolí světa), podporu biomasy a biopaliv v produktivitě, částečně prostřednictvím výběru a rozvoje chaluh odrůdy s požadovanou vlastnostmi.

Navíc, 30 Gt výroby biomasy z 1 GHA chaluh farmy naváží na CO2 bilance. Za předpokladu, že stálé místo-plovoucí-biomasy 10 Gt mezi sklizní, které samo o sobě představuje několik Gt atmosférického CO2 trvale oddělený. Nicméně, největší příspěvek ke snížení emisí CO2 pochází z řezání čisté přírůstky od ekvivalentu CO2 snižuje ve spalování fosilních paliv, v horní části uvedené cíle 10 Gt ekvivalentu ropy ročně. S trh s uhlíkem v současné době věnuje US $ 30 za tunu ekvivalentu CO2, existuje astronomické částky peněz, právě v prodeji uhlíku prostřednictvím Řasy pěstování a využití biomasy k výrobě energie. Některé z peněz, které by mohly určitě být použit jako start-prostředky pro pokusné Řasy zemědělství na správné měřítko.

Jakmile odpovídající oceánských oblastí pro každý region jsou identifikovány, je hlavním vstupem pro externí provádění rozsáhlých Řasy zemědělství pro energetiku bude přidávání živin, jak o tom svědčí tolik železa fertilizace oceánských úsilí na podporu mikro-růst řas. Nicméně, zemědělství-, jako je produkce vyžaduje velké množství všech rostlinných živin jsou odstraněny, protože velké množství v době sklizně. Společná zemědělská oplodnění, kromě toho je nákladné a energeticky náročné, bude-li přidat velké množství živin do oceánů s neznámými výsledky. Existuje však, veliký a hrubě zneužita výživy zdroj: domácí odpadních vod. Jejich použití na velkých oblastech Řasy pěstovaných pro energetické-možnost již zkoumalo (12)-ekonomicky-sound by mohly najít využití pro miliony tun nezpracovaného odpadních dumpingových denně do moře výpustí nebo prostřednictvím přímého ponorka "poslové" všude ve světě. Služba Poplatek za řádné likvidace odpadních vod by se mohl snížit náklady na manipulaci s živinami.

Kromě bioenergie, a uvážíme-změna klimatu, rostoucí omezení pro zemědělství, mořské řasy použití jako potravina by měla být stanovena jako priorita světa. Čína je již vede cesta náročná 5 miliard tun ročně, přičemž výhodou vynikající nutriční složení Řasy, které je přirozeně vysokým protein9. Navíc, aby lépe vyhovovala preference, mnoho organoleptické a jiné vlastnosti mohou být změněny pomocí genetické manipulace a technologie potravin science-nic nového, aby zemědělské vědců.

Tak, mořské řasy pěstování pro energii, potraviny a další využití může přinést velké a ekologicky šetrné planetární vylepšení, která rozšiřuje naše leasingu na Zemi v naději, že budeme nakonec vyzrálý jako druhy a pro společnost. Za tímto účelem as ohledem na skutečnost, že ve vodách, zejména těch, které jsou ve výlučných ekonomických zón v každé zemi, jsou stále v rukou vlády, tento nový soubor aktivit, mohou i tvořit základ pro vytvoření nové bohatství více spravedlivě rozděleny.

Ricardo Radulovich
Ředitel projektu zahradách moře
University of Costa Rica

1.Childs, B. & Bradley, R. Rostliny na čerpadlo (Světový ústav zdrojů, Washington, DC, 2007).

2. Jordánsko, N. et al. Věda 316, 1570-1571 (2007).

3. World Energy Council 2007 Přehled energetických zdrojů (WEC, Londýn, 2007).

4. OECD-FAO Zemědělské Outlook 2007-2016 (OECD, Paříž, 2007).

5. Von Braun, J. Světový potravinový situace. IFPRI je Pololetní Přehled Světový potravinový situace (IFPRI, Washington DC, 2007).

6. Royal Society Udržitelný biopaliv: výhledy a výzvy (The Royal Society, London, 2008).

7. IWMI (International Water Management Institute) Voda: Klíč pro adaptaci na změnu klimatu (IWMI, Colombo, 2007).

8. Beardall, J. & Raven, JA Phycologia 43, 26-40 (2004).

9. FAO státu světové akvakultury. Rybolov Technické kniha 500 (FAO, Řím, 2006).

10. FAO vodítkem k Řasy průmysl. Rybolov Technické kniha 441 (FAO, Řím, 2003).

11. Yokoyama, S. et al. IJECSE 1, 168-171 (2007).

12. Edwards, P. Opakované použití lidských Odpady v akvakultuře (UNDP-Světová banka, Washington DC, 1992).