用海藻为未来加油

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伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的研究人员正在研究一个项目,该项目旨在证明家庭和车辆可以使用由大型海上农场种植的海藻所制成的燃料。

伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)从美国能源部(U.S. Department of Energy)的研究机构ARPA-E中获得了570万美元,用于两个“MARINER”项目,这些项目开发工具和技术,以推动大规模生产用于生物燃料和生物化学的海藻。

目前在美国,海藻主要用于人类和动物的食品和食品加工,并且大部分来自进口的农产品或野生作物。而在国内发展海藻农业,可缓解野生作物库存的压力,创造就业机会,振兴工作水域。最终扩展和提高生产效率将使市场扩大,包括生物燃料的原料。ARPA-E估计,在美国,棕色和红色的海藻养殖每年可以产生约3亿吨的干吨。当转换为能源时,这可能会为美国每年交通需求的10%提供燃料。

MARINER计划解决了土地生产系统不太可能解决的一个关键挑战,生物学家斯科特·林德尔解释道,他正在领导伍兹霍尔海洋研究所WHOI)的研究工作。我们如何满足日益增长的全球生物燃料需求,同时满足到2050年预计将增加50%100%的粮食需海藻养殖避免了与传统农业相关的肥沃土地、能源密集型肥料和淡水资源的竞争。

通过使用370万美元资金,林德尔和一个由海藻生物学家、遗传学家和企业家组成的团队将为最重要的商业物种之一——糖海带Saccharina latissima制定育种计划。育种计划将建立一种与植物性状相关的遗传资源库,这种植物特征可以使野生植物的生长20%30%Lindell说,该团队希望开发新的基因组工具,加改良植物的生产,同时减少对昂贵的近海油田评估的需求。

该项目的合作伙伴包括康涅狄格斯坦福德大学,该大学将开kelp菌株和繁殖科系;康奈尔大学的美国农业部农业研究服务,将应DNA测序和基因组分析来指导重要性状的选择性育种GreenWave,其将运营开放的海洋农业系统,为选择性繁殖科系进行田间试验。

剩下200万美元资金将由来自应用海洋物理及工程部的一个团队使用,开发一个自动化水下观测系统,用于在没有人为干预的情况下,长期监测大型海藻农场。

伍兹霍尔海洋研究所WHOI)将装备一艘无人自主水下航行器,配备声学、光学和环境传感器,以监测海藻生长和健康状况、设备状况和水柱属性,如营养成分。

该小组将使用远程环境监测装置(REMUS100 vehicle,这是一台在WHOI开发的小型机器人工具,用于调查浅海沿岸地区。REMUS对接站将成为系统的基础,允许这款工具进行充电和传输数据,从而使长期运行成为可能。

在阿拉斯加费尔班克斯大学领导的一个团队中,WHOI领导的项目团队将与第三个MARINER项目合作。该项目正开发一个缩尺模型的海藻养殖场,能以每干公吨不到100美元的价格生产糖海带。

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