美國宇航局重金研究用正向滲透膜由藻類制造生物燃料
2014-05-11 19:21:14
admin
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據(jù)網(wǎng)易探索2009年12月24日訊 據(jù)報道，美國宇航局關(guān)注的重點是航天探索本身，但在面對地球能源消耗危機(jī)和氣候變化的問題上，它同樣希望地球可以穩(wěn)步的向前發(fā)展。目前美國航天局正投入重金研究如何利用在廢水中生長的藻類來制造生物燃料。
城市傾倒污水的近海區(qū)漂浮著的內(nèi)部生有藻類的軟塑料，構(gòu)成了OMEGA系統(tǒng)。產(chǎn)油的淡水藻類能以污水中的養(yǎng)分為生，達(dá)到自然清潔廢水的作用。經(jīng)過凈化后的淡水通過塑料兩面的正向滲透膜流入海洋。
美國宇航局艾姆斯研究中心莫菲特領(lǐng)域的生物工程師，喬納森·特倫特說，“所要關(guān)注是水中的養(yǎng)分和將非常潔凈的水釋放到海洋中。正向滲透膜僅能使淡水流入海洋，而不會讓鹽水侵入并污染塑料。”
特倫特設(shè)想，每10天用游艇收獲一次藻類，并用鹽水沖刷塑料來消滅附著在塑料袋或正向滲透膜兩側(cè)使其變質(zhì)的淡水藻類。在一定程度上，藻類轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂吓c玉米制造乙醇的原理類似。
主要依靠海浪能源、藻類、陽光和二氧化碳共同起作用來完成這一過程。遼闊的海岸和廣袤的海洋有足夠大的空間用以生長大量可以生產(chǎn)生物燃料的藻類，來滿足我們的需求。
藻類的綠色經(jīng)濟(jì)
許多專家認(rèn)為，藻類可作為未來生物燃料能源有多種原因。據(jù)美國能源部（DOE）的報告，藻類生物燃料每年畝產(chǎn)可達(dá)1000至4000加侖，與年畝產(chǎn)量僅數(shù)百加侖的棕櫚油、葵花籽油和豆油形成鮮明的對比。美國能源部補充道，理論上來講，僅藻類一項就能解決整個美國運輸燃料的需求。早期的承諾使美國能源部通過其新的ARPA-E機(jī)構(gòu)去投資以藻類為重的企業(yè)，并整理形成一份題為《國家藻類生物燃料技術(shù)路線圖》的報告。
一些私營公司曾嘗試在大桶中或者在陸上通過其他的一些的方法種植藻類。但是特倫特決定利用海洋的自然波及廣闊空間的優(yōu)勢來完成這一舉措。他*初的調(diào)查提請獲得了美國互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎巨頭谷歌的資助支持。
特倫特在太空網(wǎng)寫道，“每個軟塑料袋大約1/4畝那么大，*終這種藻類將以一畝畝生產(chǎn)區(qū)域的方式覆蓋海洋。”他指出，用以解決美國運輸燃料需求的數(shù)百萬畝藻類生產(chǎn)基地將不會采用像巨大海洋貼片的方式，而是會分散在美國東西海岸的很多地方。
在背后支撐塑料袋和正向滲透膜技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，是行之有效的，但是特倫特期望再花些間以確保此系統(tǒng)可以無障礙的有效工作。例如，塑料有一個缺陷，不能長期暴露于太陽紫外線的照射中。
不過，特倫特*終希望使用具備生物降解的塑料袋解決此問題。這種未來材料――可生物降解的塑料也許就來自于藻類衍生的油中。
綠色燃料世界
美國宇航局和加州能源委員會已對特倫特*新一輪的工作進(jìn)行資助，他的目標(biāo)是獲得項目試點和運行。第一次試驗也許會在封閉的池塘中開展，并逐步擴(kuò)展到靠近舊金山及圣克魯斯的加州的近海區(qū)域。
特倫特承認(rèn)，在塑料袋中計算出藻類合適的株數(shù)，以及在工程系統(tǒng)中使藻類作為一種可替代現(xiàn)有化石燃料的低成本燃料，具有一定的挑戰(zhàn)性。事實上，生物燃料僅代表了從種植藻類獲利的一小部分，將藻類轉(zhuǎn)變?yōu)閯游锏娘暳稀⒒屎兔廊萜肥且矁H僅是眾多有利可圖的商業(yè)投資中的一部分。
不過，美國宇航局生物功能工程師希望，藻類生物燃料*終可以滿足日益增多的能源需求，用以代替燃燒化石燃料來減少溫室氣體的排放，從而對氣候變化作出一點貢獻(xiàn)。事實上，OMEGA系統(tǒng)不光可以清理污水，而且還可以幫助阻止二氧化碳現(xiàn)象的惡化。
在內(nèi)華達(dá)州卡森市的一家美國藻類系統(tǒng)的公司，已經(jīng)獲得美國航天局技術(shù)的授權(quán)，并且計劃在佛羅里達(dá)天柏灣海岸的某處部署其藻類生化反應(yīng)器 。特倫特希望該技術(shù)可以作為一種開源的解決方案在公司間共享。
特倫特說，“我不愿意看到任何一家公司專享這項技術(shù)，”在丹麥哥本哈根舉行的聯(lián)合國氣候變化會議上，他已與國際代表開始探討他的工作。
藻類生長系統(tǒng)將結(jié)合由德國、瑞典和丹麥共同建造的巨大海上風(fēng)力發(fā)電廠。風(fēng)力發(fā)電廠提供保證藻類在水下及夜間正常生長的光照。這項可行的未來計劃，將為實現(xiàn)更環(huán)保的地球起到巨大作用。
一艘OMEGA船收獲藻類用以轉(zhuǎn)換為燃料