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微藻- 温室废水的环境清洁剂

Published on
2023年2月23日

和很多行业一样,温室生产也需要减少淡水用量和二氧化碳排放量。利用温室的排水养殖微藻,可以整体减少淡水的使用,使水变得更清洁。此外,微藻还可被用于生产生物刺激剂等产品,以提高正常或胁迫条件下的作物产量。

基于微藻的科学价值,欧洲的微藻研究人员、农业生产者和专家启动了一个新的研究项目REALM(利用农业废水释放微藻潜力)。

瓦大的研究人员Maria Barbosa和Rumyana Karlova深入参与了该项目。两人分别来自瓦大农业技术与食品科学集团和瓦大植物科学集团。“我们认为利用微藻是十分必要的,目前社会上肯定有这方面的需求。”

清洁的水

温室中处理不当的废水会导致环境问题的出现。为了使植物快速健康生长而添加到灌溉水中的氮、磷和其他营养物质往往会被冲入河流和湖泊,导致野生植物和藻类过度生长,并迅速恶化水质。其结果是出现了缺氧死区,鱼类和其他水生生物由于氧气太少而无法生存。除此之外,生产肥料也需要大量的能源,这些肥料也会排入河流,最终流入海洋。Maria表示,“微藻可以解决上述问题。这些微小的植物能进行光合作用,可以在海水或淡水中生长,它们生长在被称为光生物反应器的受控容器中。微藻从废水中获取氮和磷元素,这样可以节约淡水,将宝贵的淡水用于灌溉作物或生产饮用水等其他用途。”

100%效率

“我们的目标是令从废水中获取氮的效率达到100%。因为去除了水体中的氮,可以减少碳排放,这样可以达到避免浪费和生产清洁产品的双赢,”Rumyana补充道。高生产成本是微藻产业生产中、低价值产品所面临的瓶颈之一。REALM项目旨在将温室农户与微藻生产商有机联系起来。在理想状况下,可以将微藻的生产成本减少一半。降低生产成本可以使得微藻生产商进入更多的行业和更低的价格市场。新项目也有可能以微藻为原料,生产作物生产中使用的生物促进剂这一新产品,以减少化肥的使用,还可以用作水产养殖中的饲料,从而获得额外收益。从本质上讲,项目力求将废物转化为有价值的产品,并保持环境清洁。项目研究人员表示,“这听起来很简单,但我们必须把两个行业结合起来,这需要一种全新的工作方式。如要利用温室中的水,我们就必须掌握整个季节温室排水中营养成分的变化,并相应地对微藻的培养过程进行调整,以获得微藻的最大生物量,并100%的吸收废水中的营养物质。我们必须将上述设想付诸实践,并对其进行有效的验证。”

将研究付诸实践

REALM项目的主要目标之一是深入研究微藻,将其应用于温室中的营养回收和循环。“最大的微藻公司也将参与其中。有这么多的公司愿意投资这项技术并促进其最终实施,这是很难得的。这是一个不断发展的行业,并将在未来几年迅速成长。”今年一月起,跨学科团队开始进行REALM项目的研究。在未来四年中,团队计划在温室旁建立自动化、低成本的微藻生产系统。

REALM项目

REALM是由Horizon Europe资助的欧洲研究项目,研究经费8554800.75欧元,项目自2022年7月启动,为期四年。项目基于欧洲绿色协议,侧重研究如何在温室的排水中种植微藻,进而利用和发挥微藻的潜力。这将有助于减少温室的环境压力,并降低微藻的生产成本。降低生产成本将提高微藻产品的竞争力,从而推动基于微藻的可持续农业的创新性发展。