微藻研究朝着净零碳排放目标迈进

得益于休斯顿大学对藻类的研究，科学家们可能即将向净零碳排放目标迈出一大步。位于休斯顿大学舒格兰分校的微生物产品实验室的主要藻类研究正在揭示隐藏的潜力。

《绿色化学》上题为“利用微藻隔离CO2和加工生物产品的潜力”的文章详细介绍了该研究项目。

休斯顿大学卡伦工程学院技术部工程技术副教授、本文的主要作者VenkateshBalan正在探索小型淡水和咸水向光性(光敏感)生物(称为微藻)的惊人特征。

微藻可以吸收大气中的二氧化碳(CO2)。但巴兰和他的研究团队最感兴趣的是它通过一系列过程将捕获的CO2转化为大量生产的蛋白质、脂质和碳水化合物的能力。

“这种绿色过程超越了气候问题。例如，它甚至可能改变我们生产食物的方式，”巴兰说，他已经研究藻类七年了。他的研究评估了使用微藻处理废水和使用藻类生物质生产食品、肥料、燃料和化学品的潜力。

在淡水处理中生长的藻类，如螺旋藻，被用于保健品和化妆品。未来，微藻可以用作生产生物燃料和生物化学品的可持续原料，从而减少对化石燃料的依赖。

然而，微藻最直接的超级力量是它在应对全球全球变暖方面发挥关键作用的潜力。

“我们正在经历气候变化。今年夏天，德克萨斯州和世界其他几个地方持续了三个月的100度高温，这是以前从未见过的。这是气候变化的证明。没有人可以否认，”巴兰说道。

温室效应——某些气体覆盖地球大气层，将热量困在离地球更近的地方——加速了变暖。温室气体可以包括吸收红外辐射的任何气体。在地球大气中，CO2和氯氟烃是主要因素。

巴兰说：“立法者和政策制定者，甚至排放温室气体的公司，都非常有兴趣寻找替代品，特别是工业排放的替代品。”

但他说，困扰我们的所有污染问题都不能归咎于工业。“在你的桌子上或食品储藏室里，你会看到食品。更难以想象的是种植水果的果园、生产早餐麦片的工厂、将饼干运到你家附近的运输，甚至是运输所排放的温室气体。“你自己去买食物。它加起来了，但这个问题很容易被忽视，因为我们看不到它。然而，所有消费者都以自己的方式对温室效应做出了贡献。”

那么，如果CO2和其他化学物质正在破坏我们的气候，我们如何处理大气中过量的CO2呢?到目前为止，大多数科学界都在讨论捕获CO2并将其埋藏在海洋或其他大片水域下，这是一个昂贵且能源密集的提议。

“我们正在想出另一种方法，即使用藻类来固定CO2，然后使用碳来制造对人类有用的生物产品，”巴兰说。

Balan和他的研究助理MashaAlian最近发现藻类可以用作生产真菌的基质，这是实现净零碳足迹的另一个有用工具。藻类和真菌之间的共生关系可以在地衣中找到，地衣是一种复合生物体——部分藻类，部分真菌。地衣在德克萨斯州乡村和其他地方很常见，是鹿和其他动物的首选食物，它们从野外生长的树干上啃食地衣。

在巴兰的实验室中，研究人员正在尝试模仿地衣在自然界中的生长方式。“藻类产生氧气，真菌稳定CO2并产生氧气，”Balan解释道。作为奖励，大部分由藻类和真菌组成的食物床可以转化为健康食品。