这款“超级植物”,能捕获二氧化碳和代替塑料

2022-07-29 01:59整理离咲
至爱 2022年7期
关键词:微藻藻类海藻

整理|离咲

近年来,越来越多海洋生态学家视海藻为实现人类可持续发展的“超级植物”。2020年,联合国全球契约组织还发布了一份《海藻宣言》。该宣言旨在促成国际认可的标准,在政府、科学界和工业界之间开展更广泛的合作,通过充分开发海藻的多种深度价值,兴起一场“海藻革命”。

一种基于自然的多功能解决方案

2021年10月,《自然》发表了一篇关于海藻应用前景的最新论文。科研人员发现:仅需2%的海水、却占全球海水养殖产量的51.3%的海藻,可以提供广泛的生态系统服务,不但为各行各业提供食品和天然产品来源,还能为减缓和适应气候变化,以及应对富营养化和生物多样性危机提供一种基于自然的多功能解决方案。甚至,海藻水产养殖可以看作是一种排放物捕获和利用技术,可支持循环生物经济。

除了学术机构,围绕海藻种植的各类组织也愈加成熟。成立了6年有余的再生海洋养殖非营利组织绿浪(GreenWave)专门设立了“海藻气候基金”(Kelp Climate Fund),研究如何在为海洋企业家创造稳定收入来源的同时实现可持续的环境正影响。迄今为止,绿浪已经种植了90万平方米海藻,生产了近256.9吨海藻,清除了6.42吨二氧化碳和0.51吨的氮等温室气体。

在各种商用海藻形态中,除了较为传统的动植物饲料,如海藻肥外,海藻的创新应用主要集中在以下三方面:海藻蛋白、碳捕获和新材料。

喂饱120亿张嘴

海藻富含蛋白质,脂肪含量低,碳水化合物含量低,并且富含维生素、锌和铁,适合人类食用。在东亚,食用海藻有着悠久的历史和丰富的食谱。将其加工为食品,是海藻最显而易见的利用形式。基于此,业界寄希望于推动海藻成为未来全球主流食品。联合国全球契约海洋解决方案高级顾问、海藻推广者文森特·道梅泽(Vincent Doumeizel)认为:“仅通过利用2%的海洋来种植海藻,我们就可以提供足够的蛋白质来养活全球120亿人口。”

但是,对于并无海藻食用传统的地区,海藻食品的最大挑战是口味的接受度和消费习惯的转变。因此,欧美藻类公司在打造藻类产品时,主攻方向是利用海藻最有营养的蛋白部分,并尽可能使产品口味更具接受度。

藻类公司Algenuity开发了一种创新技术,实现了海藻味道的可塑性。该公司的专利 Chlorella Colours®显著降低了微藻的叶绿素含量,使其保持中性风味,同时仍保留天然营养。

藻类公司Umaro Foods也致力于将海藻打造得更美味,其首款产品面世:由海藻蛋白制成的植物培根。该植物培根含有来自海洋养殖的红海藻的提取物,既是植物基培根的天然色素,还是植物油模仿动物脂肪的口感来源。而且红海藻含有48%—50%的蛋白质,比大豆中含有的蛋白质还要多,可谓集“颜值与营养于一身”。

低价高效大规模捕获碳排

海藻能有效将二氧化碳转化为氧气,还在应对海洋污染、清洁海水中的硝酸盐和磷酸盐方面发挥作用。事实上,就产氧量而言,藻类的贡献比起全球所有的热带雨林合起来还要大。

身材比大藻“迷你”很多的微藻,近年来,以“绿色细胞工厂”的身份愈加受到关注。通过基因工程改造,微藻可生产多种生物燃料和化学产品。发展以微藻为基础的绿色生物制造产业,有望解决当前能源危机和化工产品生产不可持续的问题,同时缓解温室效应。

近期《自然通讯》发表的一项研究表明,中科院青岛能源与过程研究所单细胞中心团队发现:在微拟球藻中含有一种蓝光特异性诱导的油脂合成调控机制,并基于此发明了“光控”高产油技术。该技术将峰值油脂生产率提高了一倍。

工业产油微藻则能够利用光合作用将二氧化碳和水转化为油脂,经过物理/化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外后,再进行提炼加工,就可以制备出绿色环保型的柴油和航油。另外,蓝光超级微藻相比其他油料作物,生长周期短,单位产油量大,“超级”二字名副其实。

可持续材料

海藻作为环保材料的最新趋势,可代替各种石化塑料。在Tom Ford海洋环保材料创新大赛入围名单中,8个入围企业就有5个围绕着海藻替代塑料包装材料“做生意”。

英国可持续生物技术公司Kelpi的主要产品之一是以海藻为原料的低碳生物塑料包装;冰岛初创公司Marea因地制宜利用当地可持续的海藻流,制造薄膜塑料的替代品;总部位于伦敦的Notpla则受到大自然封装液体的启发,殊途同归地选择利用海藻研制薄膜塑料的可替代性包装;美国公司Sway生产的薄膜塑料替代品不仅可以在家做堆肥,还实现了负碳;印度公司Zerocircle也“靠海吃海”利用当地种植的海藻包装材料,使用后的产品能够无污染地溶解在海洋中。

而在海藻为原料的替代包装生产上,印尼公司Evoware已经深耕消费市场多年,产品线也非常成熟,包括方便面调味包、汉堡纸等食品包装,也有水杯、吸管、餐具等。

其中,创始人着手研发的第一款产品,就是方便面调味包。因为热水一冲即化的特性,该款调味包无需费力撕开,而且融化后还能为泡面增添鲜香风味和多重营养,最重要的是,减少了一次性塑料垃圾的使用。从便利、营养、居家空间等角度看,这种“可食包装袋”算得上非常宅家友好了,假如早点普及的话,一定也会成为囤菜名单上的“抢手货”。

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