巨大的海带,世界最大的海洋藻类物种制造生物燃料,是一个有吸引力的来源。在最近的一项研究中,我们测试了种植海藻的新策略这将使它可能产生不断大规模。的关键理念正在海带股票每日近地表水域的阳光和黑暗水域营养。
不像现在的能源作物,如玉米和大豆,种植海藻不需要土地、淡水或肥料。和巨海带能长一英尺多每天在理想的条件。
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海带通常生长在浅区附近的海岸和繁荣,只有在阳光和营养都是丰富的。有挑战:海洋的阳光层延伸下来约665英尺(200米)或更少,但该区域通常不包含足够的营养支持海藻的生长。
全年开放的海洋表面的贫瘠。在沿海地区,上涌——深水上升到表面,使营养物质——是季节性的。更深的水域,另一方面,是营养丰富,但缺乏阳光。
我们的研究表明,海带经得起日常水压力的变化我们骑车深度之间的30英尺(9米),262英尺(80米)。我们种植海藻从更深层次获得足够的营养,黑暗环境产生四倍增长比沿海海带海带,我们移植到一个本地的栖息地。
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从陆地玉米和大豆等农作物生产生物燃料与其他用途的耕地和淡水。使用植物的海洋可以更可持续、高效和可伸缩的。
海洋生物可以转换成不同形式的能量,包括乙醇,取代目前的corn-derived添加剂混合到汽油在美国最终产品是bio-crude——也许最吸引人石油来自有机材料。通过这一过程被称为水热液化Bio-crude产生,使用温度和压力将材料如藻类转化为油。
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这些油可以在现有炼油厂加工成生物燃料卡车和飞机。它没有实际运行这些长途运输模式在电力,因为它们需要巨大的电池。
由我们计算,生产足够的海带,整个美国运输部门需要使用只是一小部分美国专属经济区——海洋面积从海岸线200海里。
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我们的工作是一个之间的协作南加州大学箭牌研究所和海洋生物能源有限公司,由美国能源部资助的arpa - e水手(Macroalgae研究激励新能源)程序。研究小组包括生物学家、海洋学家和工程师,潜水员,船舶运营商,科研技术人员和学生。
我们测试了海藻的生物反应深度循环通过附加到一个开放的海洋结构设计的我们称之为“海带电梯,”团队的工程师。南加州大学附近的电梯是箭牌在加州的卡特琳娜岛海洋科学中心。太阳能绞车提高和降低它每天循环深水和浅水之间的海带。
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我们depth-cycled 35少年海藻植物种植的三个月,第二组在附近的健康海藻床上进行比较。新利国际网站品牌官网据我们所知,这是第一个试图研究物理深度循环海藻的生物效应。之前的研究集中在人为泵深富营养水表面。
我们的研究结果表明,深度循环是一个生物学上可行的培养策略。现在我们想分析可以增加产量的因素,包括时间、水深和海藻遗传学。
允许许多未知数需要进一步研究,包括过程和调节海藻农场,和大规模的可能性提高海带可能产生意想不到的生态后果。但我们相信海洋生物质能有很大潜力,以帮助满足21世纪可持续发展的挑战。
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黛安·金兼任助理教授环境研究和南加州大学箭牌研究所的资深科学家,南加利福尼亚文理学院设计的艺术与科学。Ignacio Navarrete是南加州大学博士后学者和研究助理箭牌环境研究所环境研究,南加利福尼亚文理学院的信件,艺术和科学。杰西卡·达顿副主任是南加州大学研究助理教授和兼职研究箭牌环境研究所、南加州大学环境研究项目,南加利福尼亚文理学院设计的艺术与科学。
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