Merilevät, tulevina vallankumous
Merilevät, tulevina vallankumous
Ohitetut vielä mahdollisesti alkuun toimijoiden bioenergia vs. elintarvikkeiden peli.
Ricardo Radulovich
Ilmastonmuutos ja bioenergian maatalouden ja fotosynteesi on sijoitettava takaisin osaksi päävaiheen. Lisäksi mahdollisuuksia, näyttöösi joitakin kerma päälle on hohdokas ja tuetulta markkinoille, monet kysymykset ovat vielä ratkaisematta. Nämä ovat käsitellään monien kanssa diskurssianalyysin että envisions "maailman puhtaiden polttoaineiden rehevän aloilla tuottaa vauras viljelijöiden (1), taos energiaa riippumaton" bio-taloudessa ", joka perustuu" monitoimista "maatalous (2). Kaikki tämä tukee yksityiskohtainen kirjanpito biomassan lähteet, mukaan lukien eläinten lannasta ja kookospähkinän kuoret yhdessä maissi ja sokeriruoko (3).
Toiset ovat kuitenkin varovaisempia. Uudet ja vanhat ongelmat on nopeasti osoituksena tämä muutos perinteiseen tarkoitukseen maatalouden ja paine laajentaa. Kannalta erityisen tärkeitä ovat ympäristöön liittyviä kustannuksia, mukaan lukien metsien hakkuu-, vesi-ja kasvihuonekaasuja, energiatehokkuuden rajoituksia elintarvikkeiden ja ravitsemukseen liittyvistä kysymyksistä, jotka vaikuttavat köyhien eniten. Esimerkiksi OECD-FAO: n yhteisen tutkintaelimen tarkastelua biopolttoaineteknologioiden ja politiikan epävarmuustekijät, jotka voivat merkittävästi vaikuttaa elintarvikkeiden hinnat (4) (ja ne ovat nousseet), kun taas IFPRI mallit ennustavat, että laajennettu biopolttoaineiden tuotanto on myös mukana "nettopaino väheneminen saatavuutta ja mahdollisuutta saada ruokaa ", lisäten, että" tuet biopolttoaineiden että käyttää maataloustuotantoon resurssit ovat erittäin anti-huono. "(5)
Silti, ja tallentaa on lyhyt maininta äskettäin paperi, jonka Royal Society (6), tärkein potentiaalinen pelaaja tässä kilpailussa bioenergia, biomassan tuotanto merellä, ohitetaan (1,2,3,4,5,7). Kuitenkin, valtameret, suurimmat aktiivihiiltä uppoavat planeetan kattavat yli 70% sen pinta-alasta (ennustetaan kasvaa merenpinnan nousu), ja saavat vielä suuremman osuuden photosynthetically aktiivinen säteily (johtuen olla jopa laajempi kattavuus on trooppinen ja subtrooppinen vyöt), joka menee suurelta osin käyttämättä tähän tarkoitukseen, koska se on arviolta vain 50% maailman luonnollisesti fotosynteesi tapahtuu siellä, lähinnä kasviplanktonin (8)-toisin sanoen, että silmät on agriculturalist, valtamerten olisi nähtävä laaja ja törkeästi underutilized aloilla hyvin mukana veteen ja Auringonsäteilyn.
Vaikka ihmiskunta kehittynyt vuosituhansia sitten metsästys-kerääminen maatalouteen, viljelyyn of the Seas oli odotettava, kunnes viime vuosina, kun vesiviljeltyjä, meriviljely ja siinä jotain termiä "sinistä vallankumousta", tuli eksponentiaalinen vaiheen kasvu sen mahdollisia alkanut kehittyä (sattumalta kanssa saavuttaa ja ylittää rajoja kestävä kalatalous).
FAO: n mukaan (9), vesiviljelytuotannon siirretty alle miljoona tonnia 1950-luvun alussa ja 59,4 miljoonaa tonnia, joiden arvo on lähellä US $ 70 miljardia euroa vuonna 2004. Kuitenkin 91,5% tästä tuotannosta tuli Aasian ja Tyynenmeren alueella, kun taas Euroopan alueella osaltaan 3,9%, Latinalainen Amerikka ja Karibian alue 2,3% 1,3% Pohjois-Amerikassa ja Lähi-itä ja Afrikka 1,1%. Tästä 99,8% viljellyt vesikasveille, joiden markkina-miljardien dollarin miljoonaa tonnia merilevät ja biomassasta tuotetaan vuodessa, kotoisin Aasian ja Tyynenmeren alueella, lähinnä Kiinassa, Japanissa ja Etelä-Korea (10).
Näin ollen maataloutta, joka perustuu järjestelmällinen käyttö kasvien sadon aurinkoenergia on jo kehittynyt mereen, vaikka ei läntisellä pallonpuoliskolla.
Tällä hetkellä vain makro-levät (merilevät) viljellään merellä, jonka hyvin yksinkertaiset mekanismit ovat käytössä (pääasiassa sitomalla ne ankkuroitu kelluva riviä). Intensiivinen ja CO2 rikastetulla mikro-levät kulttuuria energian suolaisen säiliöt maalla on hyvin erilainen, ja erikoistunut markkinarako. Merilevät muistuttavat korkeammat kasvit monin tavoin, mukaan lukien koko ja ulkonäkö, mutta ei kaikissa, koska ne eivät vaadi maaperään (eikä sen viljely), ja ne ovat jo mukana kaikki vesi he tarvitsevat (itsessään suuri etu, koska vesi on kaikkein rajoittava tekijä, että laajentuminen ja edessä ilmastonmuutos, jopa selviytyminen maatalous, jotta hyväksyä jonka CGIAR asiaan sanoa, että "on noin kaasun vähentämistekniikka, mukautuminen on veden" (7), joka on myös syy, miksi I kääntyi mereen vuotta sitten).
Merilevät luokitellaan kolmeen laajaan ryhmään perustuu pigmentaatio ja muut ominaisuudet: ruskea (Phaeophyceae), punainen (Rhodophyceae) ja vihreä (Chlorophyceae). Monet lajit ovat tiedossa osoittavat valtava potentiaali, mutta vain harvat ovat nykyisin viljellyt tai korjattu niin (9,10). Historiallisesti merilevät on arvostettu ympäri maailmaa eri käyttötarkoituksiin, lähinnä elintarvikkeita, mutta myös lannoite-, rehu-, ja yhä phycocolloid tällä hetkellä arvostettu miljardeja US $. Vaikka pyynnin luonnossa on merkittävä ja vaikea mitata, FAO arvioi, että suuri osa maailman tuotannosta on viljely (10). Tämä on tärkeää, koska sadonkorjuu valtavia määriä luonnossa esiintyviä merilevästä väestön (esim. Sargassomerellä) voitaisiin vastaavat suuressa mittakaavassa metsänhakkuisiin ehdot Ilman CO2 lisäksi ja elinympäristöjen häviämisen ja pirstoutumisen.
Early yrittää viljellä merilevät biopolttoaineiden juontavat 1970-luvulla, erityisesti Yhdysvalloissa kautta mitä tuli tunnetuksi Giant rakkolevä Project ilmeisesti vastapainona Japanissa (11), ja pyrittiin tuottamaan metaania biomassasta. Tällaiset pyrkimykset kohtaavat useita merilevän tuotanto-ja energia-ongelmia ja ne arkistoidaan kuin mahdotonta. Ottaen huomioon, että merilevästä viljelyä ja biopolttoaineiden tuotanto tekniikat ovat kehittyneet huomattavasti viime vuosina, ja monista syistä jo esittänyt, on selvää, että ei ainoastaan toteutettavuus mutta todennäköisimmin tarve on nyt käsillä. Ainakin meille, Costa Rican ja muiden Japanissa (11) ovat Uudelleenkäynnistäminen tuotantoon merilevät energiaan.
Energia-sovelluksia merilevästä biomassa ovat samanlaisia kuin maalla kasvillisuutta. Yksinkertaisin vaihtoehto on suora poltto sähkön ja lämmön tuotanto, kuten se on tällä hetkellä tehdään sokeriruokojäte alkaen sokeriruoko eikä toisin kuin hiilivoimaloille kasvit periaatteessa itse rinnakkaispoltto biomassan sekä hiili on jo toteutettu, osittain vähentää net CO2-päästöt sähköenergia-alalla. Seuraava on tuottaa biopolttoaineiden kuten etanolin, biodieselin ja metaania. Nykyinen biopolttoainetuotannon teknologiaa voi riittää joissakin tapauksissa, kun seuraavan sukupolven teknologioiden tulee parantaa biopolttoaineiden tuoton.
Vaikka vain polttaminen tuottaa sähköä, merilevää viljely voi nopeasti alkaa tuottaa suuria määriä net hiili-neutraali biomassa, joka voisi olla palanut suoraan tai uuttamiseksi yhdisteet suuri markkina-arvo (mukaan lukien noin biopolttoaineiden), prosessi, jonka tulisi sisältyä painamalla sen kylmä nesteitä, plus ehkä kuivaus hyödyntää korkean Auringonsäteilyn jos sellaisia on käytettävissä. A keinottelutarkoituksessa kvantifiointi perustuu suoriin merilevästä biomassan polttaminen seuraa.
Ottaen vaatimaton tuotannon palavia kiinteitä aineita (kuiva-aineena miinus tuhka) 30 t / ha / v, ja jos oletetaan tietyn energian tiheys 15 MJ / kg kuiva merilevästä biomassan (yhteisiä koko kasvin biomassa) brutto energian tuotto 450 GJ / ha / v voitaisiin saavuttaa. Tämä on noin 10 tonnia öljyekvivalenttitonnia (toe), kun energiaa tai yli 70 tynnyriä öljyä / ha / vuosi. At $ 100 per tynnyri öljyn, bruttomassan voitto olisi yli $ 7000/ha/yr-if energia, joita voidaan käyttää kustannustehokkaasti kuin öljyä. 10 Gtoe maailman vuotuinen fossiilisten polttoaineiden kulutusta ja 10 toe / ha / v alkaen merilevästä biomassan Gha tai 10 [7] km [2] merialueella olisi tarpeen kasvavan merilevät. Tämä alue samanlainen suuri maa, alle 3% maailman meret, ja noin 20%: n maa-alasta on tällä hetkellä maatalouden alalla (70% on laitumilla). Harkitse melko vaatimaton biomassan ja biopolttoaineiden tavoitteita tulevina vuosina USA: ssa ja EU: n murto-osa siitä, että alueella olisi tarpeen täysin korvata biopolttoaineiden tuotanto maa.
Tällaiset tuotot arvioida merilevästä biomassaenergian voitaisiin suuresti kasvanut, kun sijoitetaan oikea kätensä (esim. sellainen, että saavutetaan viiden-kertainen kasvu maissi tuotot Yhdysvalloissa oli viime vuosisadalla, ja sellainen, että tällä hetkellä noin maatilan laajoja maa-alueita maailmassa), edistää biopolttoaineiden ja biomassan tuottavuuden osittain valintaa ja kehittämistä merilevästä lajikkeiden haluamasi ominaisuudet.
Lisäksi 30 Gt biomassan tuotanto 1 Gha tehty merilevästä tiloilla punnitaan CO2-tasapainoa. Jos oletetaan pysyvän-pikemminkin kelluva-biomassa 10 Gt välillä satoa, että itse edustaa useita Gt Ilman CO2 pysyvästi eristäytynyt. Kuitenkin suurin osuus CO2-päästöjen vähentämistä tulee leikkaus net lisäykset alkaen CO2 vastaava vähentää fossiilisten polttoaineiden poltosta, joka mainitaan yläkiinnityspisteeseen Gtoe tavoitteena on 10 euroa vuodessa. Joiden hiilipitoisuus markkinoilla tällä hetkellä maksaa US $ 30 per tonni CO2-vastaava, on tähtitieteellinen määrä rahaa vain myymällä hiilen sitomisen kautta merilevästä viljely ja biomassan käyttö energian. Jotkut näistä rahoista voisi varmasti käyttää käynnistysvaiheen varoja ohjaajan merilevästä viljely tavanomaisena mittakaavassa.
Kun riittävä meressä alueilla kullakin alueella on todettu, suurin ulkoisen tulon toteuttamaan laajamittaisia merilevästä maataloutta energia on lisätty ravintoaineita, kuten on nähty niin monta meressä rauta lannoitus pyrkimyksiä edistää mikro-levien kasvua. Kuitenkin, maatalous-kuin tuotanto edellyttää suuria määriä kaikkia kasvien ravinteet ovat poistettu, koska suuret määrät Korjuuhetkellä. Yhteisen maatalouspolitiikan lannoitus on paitsi kallista ja energiaa kuluttavien olisi lisätä suuria määriä ravinteita valtamerten kanssa tuntematon tuloksia. On kuitenkin suuri ja törkeästi väärinkäyttö ravitsemuksellisten voimavara: kotimaan jätevesistä. Niiden soveltaminen suurten merilevästä aloilla kasvanut energiaa vaihtoehto jo tutkittava (12)-löytäisivät taloudellisesti järkevää käyttöä varten miljoonia tonneja käsittelemättömien jätevesistä polkumyynnillä päivittäin mereen tai suoralla sukellusvene laskuojat "lähettiläiden" kaikkialla maailmassa. Palvelun maksu peritään asianmukaisesti myyntinäkymät jätevesistä tulee alentaa ravinteiden käsittelykulut.
Lisäksi bioenergian ja ilmaston-muutoksen huomioon kasvava rajoituksia maatalouden, merilevää käyttää elintarvikkeena olisi otettava käyttöön maailman etusijalla. Kiina on jo nyt johtava tapa kuluttaa 5 miljardia tonnia vuodessa, jossa hyödynnetään erinomainen ravitsemuksellinen koostumus merilevää, joka on luonnostaan paljon protein9. Lisäksi paremmin mieltymykset, ja monia muita aistinvaraisia ominaisuuksia voidaan muuttaa kautta geenimanipulaatioon teknologia, elintarvikkeiden tieteen ja mitään uutta maatalouden tutkijoita.
Siten, merilevää viljelyn energia-, elintarvike-ja muuhun käyttöön voi saada aikaan suuria ja ekologisesti ystävällinen planeetta parannuksia, joka ulottuu meidän vuokrasopimus maapallolla on toivoa, että lopulta me kypsä kuin laji ja yhteiskunnassa. Tätä varten ja ottaen huomioon, että kuten vesi, erityisesti niitä talousvyöhykkeillä kunkin maan, ovat yhä käsissä hallitukset, tämä uusi sarja toiminnasta voi myös muodostaa perustan synnyttää uuden vaurauden enemmän tasapuolisesti jaettu.
Ricardo Radulovich
Johtaja Sea Gardens Project
University of Costa Rica
1.Childs, B. & Bradley, R. Tehtaat pumppu (World Resources Institute, Washington, DC, 2007).
2. Jordania, N. et al. Science 316, 1570-1571 (2007).
3. World Energy Council 2007 Survey of Energy Sources (WEC, Lontoo, 2007).
4. OECD-FAO Agricultural Outlook 2007-2016 (OECD, Paris, 2007).
5. Von Braun, J. The World Food Situation. IFPRI: n kahden vuoden välein Yleiskatsaus Maailman elintarvikeohjelman tilanne (IFPRI, Washington DC, 2007).
6. The Royal Society Kestävä biopolttoaineiden: näkymät ja haasteet (The Royal Society, Lontoo, 2008).
7. IWMI (International Water Management Institute) Vesi: Avainteemat mukauduttaessa ilmastonmuutosta (IWMI, Colombo, 2007).
8. Beardall, J. & Raven, JA Phycologia 43, 26-40 (2004).
9. FAO: n valtion Maailman vesiviljelykomiteassa. Fisheries Technical Paper 500 (FAO, Rooma, 2006).
10. FAO: A Guide to on Seaweed Teollisuus. Fisheries Technical Paper 441 (FAO, Rooma, 2003).
11. Yokoyama, S. et al. IJECSE 1, 168-171 (2007).
12. Edwards, P. Uudelleenkäytöllä Human jätteiden vesiviljelykomitea (UNDP-World Bank, Washington DC, 1992).
