Paano lumago ang microalgae sa pagiging perpekto. Pétur Már Gunnarsson, Author ibinigay
Maaaring hindi mo tiyan ang mga soybeans para sa almusal, tanghalian at hapunan, ngunit ang mga hayop na kinakain mo. Ang paglilinang ng staple crop ay tumatagal ng isang lugar limang beses ang laki ng ang UK, at 85% Ang lugar na iyon ay ginagamit para sa hayop. Salamat sa inaasahang mabilis na paglago sa pareho populasyon sa mundo at sa global food-eating gitnang uri, ang pangangailangan para sa toyo ay nakatakda sa lumago ang 80% sa pamamagitan ng 2050 - higit pa kaysa sa anumang iba pang mga sangkap na hilaw crop.
Sa abot-kayang lupain sa isang premium, ang aming pagnanais para sa mga produkto ng hayop ay may pananagutan para sa deforestation ng malawak na swathes ng Amazon at iba pang mga rainforest. Ang napakalaking pagtaas sa demand na ito ay malamang na humantong sa isang buong maraming mas pagkawasak, sa tiyak na ang oras na kailangan namin upang maging curbing kung ano ang pangalawang pinakamalaking sanhi ng global warming.
Ngunit ang pagkasira na ito ay hindi pa isang katiyakan. Kamakailan ay naglakbay ako sa Iceland siyasatin isang makabagong teknolohiyang pangkomersiyo na nagpapalaki ng photosynthesis. Makakatulong ito na i-save ang bio-diverse, CO?-sucking ecosystem na napakahalaga sa kalusugan ng ating planeta.
Pag-hack ng photosynthesis
Ang liwanag, carbon dioxide, at tubig ang nagbibigay sa buhay ng halaman. Sa pamamagitan ng potosintesis, binago ng mga halaman ang tatlong sangkap na ito sa mahahalagang karbohidrat na kailangan upang umunlad at mamulaklak. Ngunit ang maginoo na agrikultura ay nakakagulat na napakaliit na kontrol sa mga salik na ito. Ito ay nakasalalay sa araw upang lumiwanag, at habang ang patubig ay malaki ang pinahusay na ani ng crop, ang kakulangan ng tubig ay madalas na isang isyu para sa mga magsasaka.
Ang isang soy field na kumakain sa rainforest ng Amazon. Frontpage / Shutterstock
Ang nobelang pamamaraan na ito, na sinubukan sa Hellisheidi geothermal park ng Iceland, nagpapalit ng sikat ng araw na may LED light, sariwang tubig na may tubig na "masaganang" tubig, at ambient air na may purong carbon dioxide, na kontrolado ang kanilang mga konsentrasyon sa mga makabagong module na tinatawag na photo-bioreactor. Isipin ang mga ito bilang nuclear reactors, maliban na may puro CO2 at liwanag bilang inputs at organic na materyal bilang output.
Ang mga photo-bioreactor na ito ay idinisenyo upang hindi palaguin ang mga soybeans, ngunit mga microorganism ng halaman. Sa mga tubo na may iba't ibang hugis at sukat, ang mga likidong mayaman sa micro-algae ay maingat na hinahalo, at nakalantad sa liwanag, tubig, at CO?. Gamit ang parehong lohika gaya ng mga system na idinisenyo ni NASA para sa paglalakbay sa kalawakan, nire-recycle nila ang carbon, phosphorus at nitrogen. Kung ikukumpara sa maginoo na agrikultura, ang mga closed-loop na module na ito ay nagbibigay-daan para sa higit na kontrol at pagsukat ng mga pataba at tubig, gumamit ng CO? mas mahusay, ay nasa mas mababang panganib ng pagkawala ng pananim mula sa kontaminasyon, mga peste, at mga bagyo.
Pinakamahalaga, pinalaki nila ang kahusayan ng pangunahing sangkap sa potosintesis: liwanag. Sa pamamagitan ng pagpapanatili ng likido ng microalgae na patuloy na gumagalaw at malapit na kumokontrol sa temperatura at pag-aani ng timing, ang mga mikroorganismo na ito ay nakalantad sa pinakamataas na malusog na halaga ng liwanag, pagpapadanak sa mga natural na limitasyon ng ikot ng araw-gabi at ng panahon.
Medyo isang pagkakaiba. Nagbigay ang Asaf Tzachor / May-akda, Author ibinigay
Gamit ang pamamaraan na ito, ang photo-bioreactor ay maaaring magbigay ng katulad na nutritional content sa soybeans na mas mababa sa 0.6% ng lupa at paggamit ng tubig. Ang isang yunit ng produksyon ay gumagamit ng 130m² na lumalaki sa 10,500kg ng biomass bawat taon - isang 200-fold na pagpapabuti sa kahusayan ng mapagkukunan.
Ang isang nasusukat na solusyon
Ang mga reactor ay may kaunting ekolohikal na bakas ng paa. Ang mga reaktor ng Iceland ay pinalakas geothermally, at maaaring ipares sa anumang anyo ng nababagong kuryente. Pagkatapos ng mga gastos sa carbon ng produksyon, sila ay mga net absorbers ng CO?. Tinatanggal nila ang pangangailangan para sa mga pestisidyo at herbicide. Maaari silang ilagay sa mga hindi produktibong lupain, at maaaring i-stack nang patayo tulad ng mga LEGO brick. Ang modular na disenyo ay maaaring i-deploy sa mga sentro ng lungsod.
Mahalaga, ang teknolohiya ay epektibo. Maraming salamat sa komersyalisasyon ng cannabis, ang teknolohiya ng LED ay ngayon mas mura at mas mahusay kaysa sa dati, at iba pang kamakailang mga makabagong-likha ng engineering ay may karagdagang nabawasan na mga gastos. Kung ang mga gastos sa pera ng pinsala sa kapaligiran at panlipunang sanhi ng soy cultivation ay isinasaalang-alang, ang micro-algae ngayon ay kumakatawan sa mas mahusay na halaga para sa pera - kahit na may mas mataas na antas ng paunang puhunan na kinakailangan para sa mga producer. Habang ang paglipat mula sa maginoo agrikultura sa mga teknikal na kasanayan ay nangangailangan ng isang maikling panahon ng masinsinang pagsasanay, para sa parehong mga magsasaka at estado ang gastos na ito ay malayo outweighed sa pamamagitan ng mas malaking kita at kadalian ng produksyon.
Mas makulay sa labas. Pétur Már Gunnarsson / May-akda na ibinigay, Author ibinigay
Ang karagdagang mga pagsubok ay kinakailangan upang patunayan na ang isang ganap na microalgae-based na pagkain ay hindi pumipinsala sa kalusugan ng hayop sa pang-matagalang, ngunit ang pananaliksik ay nagpapahiwatig na sila ay may potensyal na feed chicks, hens, pigs, at cows. Maaaring magamit na ang mga bioreactor sa larawan upang mapalago ang mga strain ng microalgae na angkop para sa pagkonsumo ng tao, tulad ng popular na pagkain ng spirulina.
Ang ekonomiya ng hayop, tulad ng maraming iba pang mga industriya, ay may posibilidad na maging lumalaban sa pagbabago. Ngunit ang mga alternatibong sistema ng pagkain na ito ay maari na ngayon, at kung sinusuportahan ng mga gobyerno na umaasa sa soyo, ang teknolohiya ay makapagligtas ng milyun-milyong hectares ng rainforest, at nagbibigay ng puwang para sa nagbubulay-bulay ng mga deforested na lugar. Habang ang mga presyon sa mga bansa upang i-cut emissions hots up, tulad ng isang lumipat ay malamang na maging lalong kaakit-akit.
Maaari rin itong palayain ang mahalagang mapagkukunan ng lupa at tubig upang pakainin ang isang populasyon na inaasahang lalago kalahati sa susunod na mga taon ng 80. Sa mas matinding mga pattern ng delubyo, tagtuyot, at pag-crop ng kabiguan inaasahan bilang ang planeta ay nagpainit ang mga photo-bioreactor na tulad nito ay maaaring maiwasan ang gutom para sa milyun-milyon. Tulad ng marami sa mga suliraning umiiral sa planeta, ang mga solusyon ay nasa labas. Kailangan lang nating ipatupad ang mga ito.
Tungkol sa Ang May-akda
Asaf Tzachor, Associate Research at Lead Researcher para sa Seguridad ng Pagkain sa CSER, University of Cambridge
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay Books
at InnerSelf Market at Amazon
