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美国生产生物燃料的藻类养殖选址研究:藻类成长率、施工、水供应及基础设施之间的权衡

2014-03-25 13:48 苏郁洁 生物谷 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了美国商业化藻类生物燃料生产中养殖设施选址的关键因素,包括阳光、水资源、土地、土壤、交通和基础设施等。研究利用生物质评估工具(BAT)评估了美国南部64000个位点,发现墨西哥湾沿岸和佛罗里达半岛生物质产量最高,但最终选址需综合考虑多种因素,可能偏离最高产区。文章为藻类生物燃料的产业化提供了科学依据。

藻类养殖设施的选址对商业化藻类生物燃料的成功至关重要。大型建设项目的选址是一项复杂的任务,尤其对于可能占地数千亩的藻类养殖池塘,涉及因素包括:充足的阳光、可用水资源、经济可利用的土地、便于施工的土壤条件、便利的交通和公共基础设施。此外,还必须考虑监管约束、税收优惠、当地居民接受度以及生态约束等地方性因素。美国西太平洋国家实验室开发了生物质评估工具(BAT)用于分析工作,并与资助方蓝宝石生物公司合作,将实验室研发的工具和技术应用于工业实践。该研究发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)杂志上。

研究以开放池塘中培养的藻株Arthrospira.sp和Sphaeropleales为对象,使用BAT工具评估了美国南部64000个位点。在评估过程中,研究人员逐步筛选评估标准,并跟踪相应站点的数量、地理位置及其对生物质生产率的影响。结果显示,这两种藻株在墨西哥湾沿岸和佛罗里达半岛的生物质产量最高。德克萨斯州南部海岸可满足Arthrospira.sp的所有需求,而路易斯安那州和阿肯色州南部则最适于Sphaeropleales的生长。造成这种差异的原因是佛罗里达州缺少输油管道以及德克萨斯州南部地下水的矿化度较高。各因素的综合考虑可能导致最终选址偏离生物质产量最高的地区,但在具体操作中可以通过优化来纠正偏差。在分析中,也可以从10万个位点中选取一直表现最好的位点进行详细分析,以找出最适合的位置。

原文检索:Erik R. Venteris, Robert C. McBride, Andre M. Coleman, Richard L. Skaggs, and Mark S. Wigmosta. Siting Algae Cultivation Facilities for Biofuel Production in the United States: Trade-Offs between Growth Rate, Site Constructability, Water Availability, and Infrastructure. Environ. Sci. Technol., 2014, 48 (6), 3559–3566.

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