蓝藻如何帮助拯救地球

很容易忘记地球上复杂的生活几乎完全错过了船。随着太阳的光度逐渐增加，海洋将逐渐消失，地球将不再像我们所知的那样生活在可居住的地区。好吧，在这种情况发生之前我们可能有十亿年的时间 - 我们的物种可能会在这一点上自我毁灭或远离地球 - 但地球本身已有45亿年左右的时间，而真核生命只开始多样化8亿左右几年前，在“无聊的十亿”结束时。

换句话说，生命似乎是在大约40亿年前，即地球形成后不久出现的，但是在任何复杂的进化之前几十亿年过去了。另外几亿年的细菌，藻类和微生物在无聊的污泥中滑动，无聊的十亿，智能生命可能根本就没有进化过。

揭开无聊的十亿的地质奥秘，以及为什么它结束时，这是一个复杂的科学问题。地球系统的不同部分，包括板块构造，大气层，以及简单地衣和蓝藻的生物圈相互作用，最终为生活带来多样化，繁荣和变得更加复杂的条件。但人们普遍认为，简单的蓝藻(通过光合作用产生氧气的单细胞生物)是向地球大气和海洋提供氧气的关键因素，从而使复杂的生命得以蓬勃发展。

那些蓝藻是现代蓝绿藻的祖先。正是这些简单的生命形式，一些科学家希望再次发挥关键作用，这次是为了保护地球上智能生命的理想大气条件。

当人类已经增加CO浓度2在大气中的50%，而看一套做的比这多得多，许多气候科学家和政治家援引的概念负排放-sucking二氧化碳背出的气息。这可以通过增强自然过程来完成。橄榄石之类的岩石在地质时间尺度上自然吸收二氧化碳，有些人认为增强风化 -将这些岩石打磨并将其洒在陆地上作为碳汇 - 可能是帮助经济实现碳中和的有用工具，甚至碳负面。

其他人，如Klaus Lackner，建议使用人造树直接从空气中清除二氧化碳：吸收大气中二氧化碳并可以洗涤和再利用的塑料吸附剂。这种方法的问题在于它很昂贵。当我们甚至无法说服超过几十个化石燃料发电厂在高浓度形式的烟囱滚滚时捕获和掩埋二氧化碳，很难想象数十亿美元的投资可用于从大气中清除稀释的二氧化碳没有任何利益的希望，除了清理我们的烂摊子。

这并不是说直接空中捕获不能遵循太阳能电池板所做的同样令人难以置信的成本曲线，研发投资也很重要。但是太阳能电池板和风力涡轮机产生的能量可以卖出，而直接空气捕获会消耗能量来过滤掉二氧化碳，其中大部分都可能需要以相当大的代价埋葬。这有很大的不同。

正是这种实用主义导致大多数允许负排放的经济模型将生物能源与碳捕获和储存(BECCS)结合使用;然后燃烧生命中吸收碳的生物燃料，埋藏二氧化碳。从理论上讲，这个过程的净排放是负面的，但至少公司可以从燃烧生物燃料产生的能源中获利，因此在经济上并不令人望而却步。

唯一的问题是许多模型没有充分考虑到土地使用，BECCS沉重的情景受到了批评;在某些情况下，印度土地的三倍可能需要用于生物燃料的生产，这就引出了一个问题，我们将在哪里种植粮食来养活数十亿人?换句话说，负排放行业至少需要与今天燃烧化石燃料的行业规模相当;我们需要一系列选择。

正是在这种背景下，蓝绿藻和蓝藻具有一些明显的优势。蓝藻和微藻可以使用对农业无效的土地，在所谓的海洋BECCS的情况下，它们可以从海洋中收获。有效捕获二氧化碳的藻类已被用于瑞典Algoland项目等工厂，以中和作为水泥生产副产品的二氧化碳。

更重要的是，藻类可以产生可以用作动物食品添加剂的蛋白质;Algoland以这种方式抵消部分成本。鉴于人们经常讨论使用昆虫作为人口增长的蛋白质的来源，我们也可以很容易地从藻类中摄取蛋白质。

打赌藻类的另一个原因是：化石燃料公司开始将研发预算投入其中。

埃克森美孚为研究人员提供资金，研究人员认为转基因藻类能够将二氧化碳排出量提高一倍。其他公司希望研究热解，即藻类生物质可以转化为生物燃料，经过一些加工，可以用于运输行业。

对于化石燃料公司来说，这是有道理的：完全转向为电气化运输系统提供动力的可再生电力将威胁到他们的商业模式;液态生物燃料使目前支持石油工业的基础设施继续存在。因此，拥有资源的人可能更倾向于投资。

倡导者的另一个优点是，作为该过程的副产物生产的生物炭可以将碳返回到贫瘠的土壤中，从而提高农业生产力。

鉴于由于不可持续的耕作方式造成的表土侵蚀是一种无名的环境危机，威胁着数十亿农业的未来，任何有助于缓解这一问题的程序都将是有用的。如果可以生产生物炭并且其大规模实现的好处，使用藻类的海洋BECCS实际上可能在未来帮助粮食和土壤安全而不是威胁它。

所需要的规模是巨大的，无论是为了减少碳排放还是让我们的经济摆脱化石燃料。

虽然乐观的分析意味着大约三倍于德克萨斯州的面积可以提供全球对液体燃料的需求，并且是大豆年度蛋白质产量的十倍，但他们也承认这样一个行业需要大量可再生能源来为工业提供动力。流程。他们甚至可能需要某种形式的直接空气捕获来为藻类提供增强的二氧化碳。对农业已经紧张的磷作为养分的需求也令人担忧。

科学文献中充满了具有“技术潜力”的想法，可以在不使用化石燃料的情况下满足世界的能源需求。你可以感觉每周听到一个新的，每个人都有他们最喜欢的：撒哈拉的太阳能电池板会做到这一点。政治和经济可行性是障碍。

最终，没有任何一种技术可能是一个神奇的子弹，特别是当我们需要重塑整个行业时。但令人着迷的是，认为蓝藻的后代从低迷中拯救了我们的星球，为智慧生活铺平了道路，也可以提供我们用来确保生命有未来的工具。