海藻，未来的革命

海藻 ， 未来的革命
忽视潜在的顶级球员尚未在生物能源与 粮食比赛 。

里卡多Radulovich

气候变化和生物能源农业和光合作用把放回主阶段。 除了机会，看上去像一些奶油顶部的魅力和补贴市场，许多问题仍然没有答案。 这些正在处理许多与话语的设想“世界清洁燃料在茂密的领域所产生繁荣的农民” （ 1 ） ，建立一个能源独立“生物经济”为基础的“多功能”农业（ 2 ） 。 所有这一切都得到了详细的核算生物质能来源，包括动物粪便和椰子壳连同玉米和甘蔗（ 3 ） 。

但是，另一些人变得更为谨慎。 新老问题得到迅速证明了这一变化在传统的目的，农业和压力扩大。 尤其重要的是环境成本，包括砍伐森林，水和温室气体排放，能源效率的限制，以及粮食和营养问题影响的最贫困人口。 例如，经合组织粮农组织联合小组认为，生物燃料的技术和政策的不确定性，可能影响食品价格显着（ 4 ） （和他们有上升） ，而国际粮食政策研究所的模型预测，扩大生物燃料的生产也将伴随着“净减少提供和获得食品， “补充说： ”补贴使用生物燃料的农业生产资源极为反很差。 “ （ 5 ）

然而，并保存了简要地提到了在最近的一次由英国皇家学会（ 6 ） ，主要的潜在的球员在这场比赛中的生物能源，生物量在海上，被忽略（ 1,2,3,4,5,7 ） 。 然而，海洋，最大的碳汇在这个星球，覆盖70 ％的面积（预测的增长，海平面上升） ，并获得更大比例的光合有效辐射（由于更大的覆盖面在热带和亚热带安全带） ，其中大片荒芜不用为此目的，因为据估计，只有50 ％的世界自然光合作用有发生，主要是通过浮游植物（ 8 ） ，换言之，对眼睛的农学家，海洋应被看作是巨大的，严重不足的领域以及提供水和曝晒。

虽然人类发展几千年前从狩猎采集到农业，培育海洋不得不等到近年来，在水产养殖，海水养殖，并在它的东西的“蓝色革命” ，进入了一个阶段的指数增长，其潜在的开始展开（巧合的达成和超越的界限可持续渔业） 。

根据粮农组织（ 9 ） ，水产养殖产量从不到1万吨，在1950年代初59.4万吨，价值接近700亿美元， 2004年。 然而， 91.5 ％的产量来自亚洲和太平洋地区，而欧洲地区的贡献为3.9 ％ ，拉丁美洲和加勒比地区2.3 ％ ， 1.3 ％ ，北美，近东和非洲了1.1 ％ 。 这一点， 99.8 ％的培养水生植物，市场数以十亿计的美元和万吨海藻生物量生产，每年来自亚洲和太平洋地区，其中大部分来自中国，日本和韩国（ 10 ） 。

因此，农业的基础上，系统地利用植物收获太阳能，已经发展到海上，但在西半球。

目前，只有宏观藻类（海藻）种植在海上，这非常简单的机制是使用（主要是把他们扎根浮动行） 。 密集和二氧化碳浓度的微型藻类培养的能源盐水坦克对土地是一个非常不同的和专门利基。 海藻类似于高等植物在许多方面，包括外观和大小，而不是在其他国家，因为它们不需要土壤（或其种植） ，并已提供所有他们需要的水（本身就是一大优势，因为水是最限制因素的扩大，并面临着气候变化，甚至生存的农业，以期维护国际农业研究磋商小组的角度说： “是气体减排，适应是水” （ 7 ） ，这也是为什么我转过身海洋年前） 。

海藻分为三大类色素的基础上和其他特点：布朗（ Phaeophyceae ） ，红（红）和绿色（ Chlorophyceae ） 。 许多物种被称为证明的巨大潜力，但只有少数几个正在收获或种植在任何程度（ 9,10 ） 。 从历史上看，海藻的价值在世界各地的多种用途，主要用于食品，而且还为肥料，饲料，越来越phycocolloid行业目前价值数十亿美元。 虽然采伐野生是重大的，难以量化，粮农组织估计，世界上很大比例的生产是由种植（ 10 ） 。 这一点很重要，因为收获了大量的自然发生的海藻人口（例如，马尾藻海）可相当于大规模砍伐森林在大气CO2此外，栖息地丧失和破碎。

早期尝试培养海藻生物燃料可以追溯到20世纪70年代，特别是在美国通过了后来被称为巨型海带项目，显然对应在日本（ 11人） ，并力求产生甲烷生物量。 这些努力遇到一些海藻和能源生产方面的问题，并提出作为不可行。 鉴于海藻种植和生物燃料的生产技术有了很大进展，近年来的许多原因已经提出，很明显，不仅可行性，但最有可能需要的是现在手头上。 至少我们在哥斯达黎加和其他在日本（ 11 ）的重新启动生产的海藻能源。

能源的应用海藻生物量相似，从土地植被。 最简单的办法是直接燃烧发电和产生的热量，如目前正在完成从甘蔗蔗渣，而不是与燃煤电厂的原则，事实上，混烧生物质与煤是已经实施，从而降低CO2净排放量在电力部门。 其次是生产乙醇等生物燃料，生物柴油和甲烷。 目前的生物燃料生产技术可能足以某些情况下，而下一代技术来改善生物燃料的产量。

然而，即使只有焚烧发电，海藻栽培高产能迅速开始大量净碳中性生物可直接或烧毁后，提取物的市场价值高（包括一些生物燃料） ，这个过程应包括紧迫其冷液体，再加上也许有些干燥利用高日照下可用。 投机直接量化的基础上海藻生物量燃烧如下。

采取了适度的生产易燃固体（干物质减去灰分） 30吨/公顷/年，假设一个特定的能量密度为15兆焦耳/千克干海藻生物量（共同为整个植物生物量）总值能源产量450连接/公顷/年可以得到的。 这是大约10万吨油当量（趾）的能源或超过70亿桶石油/公顷/年。 在100美元一桶油的毛利润将超过7000/ha/yr-if能源，可作为符合成本效益的石油。 10亿吨的世界上年度的化石燃料消耗和10脚趾/公顷/年海藻生物量出现下滑或10 [ 7 ]公里[ 2 ]海域将需要增加海藻。 这是一个类似的地区大国，只有不到3 ％的世界海洋，大约20 ％的土地面积目前在农业（其中70 ％是牧场） 。 考虑到相当温和的生物量和生物燃料的目标定为在未来几年，在美国和欧盟的一小部分，这方面将需要完全替代的生物燃料生产在土地上。

这种估计从海藻生物能源产量可大大增加时，放置在适当的手中（例如，那种实现增加了5倍的玉米单产在美国在过去一个世纪，和实物，目前广泛农田周围地区世界） ，推动生物燃料和生物生产力，部分是通过选择和发展的海藻品种具有理想的特性。

此外， 30吨的生物质生产出现下滑1海藻农场权衡对CO2的平衡。 假设一个常设-相反，浮动生物量之间的收成10吨，这本身代表几个吨大气CO2永久隔离。 然而，最大的贡献，以减少二氧化碳来自削减净增加的二氧化碳当量减少矿物燃料燃烧，在目标上提到的10亿吨左右。 以碳市场目前支付30美元每吨二氧化碳当量，有一个天文数字的资金只是在通过出售碳螯合海藻栽培和利用生物量能源。 有些钱肯定可以被用来作为启动资金为实验海藻养殖在适当的规模。

一旦有足够的海洋区域的每个区域的确定，主要的外部投入，实施大型海藻养殖的能源将增加养分，就证明了这么多铁海洋施肥努力促进微型藻类生长。 然而，农业类生产需要大量的所有植物养分，因为大量被删除收获。 共同农业施肥，除了成本高昂，能源消耗，将增加大量的营养物质海洋与未知的结果。 目前，然而，一个伟大而严重滥用营养资源：国内废水。 其应用大型海藻生长在能源领域，选择已探索（ 12 ） ，可以找到经济，合理使用的数百万吨未经处理的废水直接每天倾倒入海排污口通过潜艇或“使者”在世界各地。 服务费收取适当处理废水将降低养分处理费用。

除了生物能源和气候变化的考虑越来越多的限制，对农业，海藻用作食物应建立作为世界的优先事项。 中国已经领先消费50亿吨，每年利用出色的海藻营养成分，这是自然高protein9 。 此外，为了能更好地满足偏好，和许多其他感官特性可以通过改变基因操纵和食品科学技术没有新的农业科学家。

因此，海藻栽培能源，食品和其他用途也能带来大和生态友好行星改进，扩大我们在地球上租赁的希望，最终我们将作为一个物种的成熟和社会。 为此，并鉴于作为水域，尤其是那些专属经济区内的每一个国家，仍然在政府的手中，这一套新的活动以及可能构成的基础，创造新的财富，更公平的分配。

里卡多Radulovich
东海花园的项目负责人
哥斯达黎加大学

1.Childs湾 ＆布拉德利，河 植物在泵（世界资源研究所，华盛顿特区， 2007年） 。

2 。 约旦，北 等人。 科学316 ， 1570年至1571年（ 2007年） 。

3 。 世界能源理事会2007年的调查的能源（职业，伦敦， 2007年） 。

4 。 经合组织粮农组织农业展望2007-2016年（经合组织，巴黎， 2007年） 。

5 。 冯布劳恩，美国 世界粮食形势。 国际粮食政策研究所的半年概况世界粮食形势（国际粮食政策研究所，华盛顿特区， 2007年） 。

6 。 英国皇家学会，可持续的生物燃料：前景和挑战（英国皇家学会，伦敦， 2008年） 。

7 。 国际水管理研究所（国际水管理研究所）水：主要为适应气候变化（国际水管理研究所，科伦坡， 2007年） 。

8 。 Beardall ，学者 ＆乌鸦，茉莉藻类学43 ， 26-40 （ 2004 ） 。

9 。 粮农组织的世界水产养殖。 渔业技术文件500 （粮农组织，罗马， 2006年） 。

10 。 粮农组织指南海藻。 渔业技术文件441 （粮农组织，罗马， 2003年） 。

11 。 横山，南 等人。 IJECSE 1 ， 168-171 （ 2007 ） 。

12 。 爱德华兹，第 人类废物的再利用在水产养殖（开发计划署，世界银行，华盛顿特区， 1992年） 。