藻类如何为飞机提供燃料、喂养牲畜并应对气候变化

埃克森美孚刚刚否决了一项股东决议，该决议将迫使该公司报告气候变化政策将如何影响其业务。该公司仍然主要致力于化石燃料，但埃克森也在规避风险，投资于一系列可能取代石油的突破性绿色技术——信不信由你，其中包括藻类。

藻类像植物一样吸收大气中的二氧化碳。它可以在盐水和废水中生存，从而节省淡水资源以满足人类需求。它可以在缺少可耕地的地区建造和维护的浅水池中养殖。它生长迅速，几乎不需要肥料，也不需要杀虫剂。

至关重要的是，藻类可以为其他能源提供气候友好的替代品，无论是作为飞机燃料还是作为牲畜饲料。

藻类可以为汽车、轮船和飞机提供动力

微藻是一种微小的藻类，可以制成生物燃料，就像玉米、甘蔗和高粱一样。它几乎是碳中性的，这意味着它几乎不会向大气中添加额外的碳。在光合作用过程中，藻类将大气中的二氧化碳固定为燃料。燃烧这种燃料会将储存的碳返回到天空。

旧金山生物技术公司 Solazyme 生产藻类柴油，可用于汽车、卡车和海军舰艇。Solazyme 还生产藻类喷气燃料，据该公司网站介绍，这种燃料比传统燃料续航里程更长、排放更少、维护成本更低。

这意义重大，因为航空燃油仍然是碳污染的一大来源。很快，藻类燃料的价格就会便宜到足以与化石燃料竞争。波音公司目前正在与日本航空公司和日本政府合作，为 2020 年东京奥运会提供以藻类为燃料的飞机。

藻类可以为动物（和人类）提供食物

一旦从微藻中榨出制造生物燃料所需的油，生产者就会得到富含蛋白质和碳水化合物的副产品。这种物质可以干燥后变成牲畜饲料，取代大豆作为鸡、牛和猪的蛋白质来源。这将缓解对耕地的需求，而耕地是至关重要的。在未来几十年里，全球人口将达到 90 亿，而气候变化将使肥沃的地区变得干旱贫瘠。

2015 年的一项研究表明，奶牛可以以高达 45% 的藻类饲料为食生存。奶牛并不反感藻类的味道（通过观察它们的进食情况判断），藻类不会损害动物的健康或降低肉的风味。

奥地利国际应用系统分析研究所的研究员 Brian Walsh 和他的同事模拟了用藻类替代美国 35% 的动物饲料的效果。此举将释放数百万英亩的农田，这些农田可以转化为森林或用于种植生物燃料——这两者都将有助于应对气候变化。

人类还可以省去中间商（牲畜）的环节，将藻类转化为蛋白质补充剂。同样，用于生物燃料的藻类油性成分可以转化为黄油、油和蛋黄的替代品。Solazyme 生产一种黄油替代品，其饱和脂肪含量低于真正的黄油。这种脂质粉以 AlgaVia 品牌出售，可用于面包、意大利面酱和各种烘焙甜点。

不久之后，藻类食品的价格就会便宜到足以与鸡蛋、牛奶和植物油相媲美。如果藻类取代动物产品和棕榈油，那么对气候来说就是一场胜利。畜牧业是碳污染的一大来源，其中大部分来自牛和其他大型哺乳动物，它们会排放出会吸热的甲烷。棕榈油正在导致马来西亚和印度尼西亚的森林砍伐，那里的种植者正在烧毁森林，为棕榈树种植园腾出土地。

藻类仍然面临诸多障碍

由于与规模有关的几个原因，藻类的成本仍然很高。

1. 藻类需要大量的二氧化碳。藻类无法快速吸收二氧化碳，无法支持大规模的商业运营。一种解决方案是在二氧化碳丰富的来源附近建造藻类农场，如燃煤发电厂。但是，由于这些已经过时，生产商最好通过基因工程改造能够更有效地吸收二氧化碳的藻类菌株。

2. 通过光合作用，藻类无法产生制造生物燃料或黄油替代品所需的大量脂质。像 Solazyme 这样的生产商通过在黑暗中培育藻类来抑制光合作用。种植者不提供阳光和二氧化碳，而是给藻类喂糖，糖会转化为油。这抵消了藻类的许多环境效益，因为甘蔗、玉米或甜菜需要喂养藻类，而生产藻类需要土地、水和能源。加州大学洛杉矶分校双分子工程师 James Liao 表示，生产商不应该在黑暗的发酵罐中培育富含脂质的藻类，而应该培育富含蛋白质的光合藻类，这些藻类可以喂养生产乙醇的微生物。

3. 生产者缺乏机构知识。人类自文明诞生之日起就一直在收获植物。藻类代表着一个新的领域，科学家和生产者仍在试验种植、收获和加工藻类的最佳方法，努力实现规模经济。

一旦种植者克服了培育藻类的技术挑战，它可能会改变从食品到飞行等所有领域的格局，赋予“绿色”一词新的含义。

Jeremy Deaton 为 Nexus Media 撰写有关气候和能源的科学、政策和政治的文章。您可以通过 @deaton_jeremy 关注他。