二氧化碳是落实“双碳”目标必须啃下的“硬骨头”。
在新疆,应用先进技术,二氧化碳正变废为宝,已广泛运用于驱动原油开采。
5月22日,由中央网信办网络社会工作局、中国互联网发展基金会、新疆维吾尔自治区党委网信办联合主办的“高质量发展中国行·新疆篇”专题活动参访团,来到新疆庆华能源集团有限公司看到,该公司的温室气体二氧化碳减排实验室,正探索二氧化碳变废为宝新路径。
第一种路径大家很熟悉——将二氧化碳作为气肥,用于日光温室植物施肥,促进植物生长,可以使植株叶片数目、大小、厚度和比叶重增加,叶片扩展速率提高,分蘖、茎数、茎节数和茎高增加。并且,在适宜的条件下,温室内二氧化碳浓度增加可使蔬菜产量提高20%—40%。
新疆庆华能源集团有限公司以二氧化碳为气肥,在日光温室大棚种植香蕉等南方水果。石榴云/新疆日报记者 于江艳摄
在实验室,煤制气排放的二氧化碳,通过软管缓慢释放到日光温室大棚,种植的香蕉、莲雾等南方水果,叶片肥硕,植株长势茂盛,果实饱满充盈。
第二种路径是大家不熟悉的一种神奇操作——微藻固碳。与中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、新疆师范大学沙漠藻研究院合作,新疆庆华能源集团有限公司正培育微藻固碳,1吨微藻可固1.8吨二氧化碳。
微藻如何固碳?
其实,微藻固碳原理主要是利用光合作用将二氧化碳(无机碳)转换为有机体(有机碳)及氧气。具体过程如下:
光合作用——
微藻内包含的叶绿素能够进行高效光合作用,通过光合色素(如叶绿素等)吸收光能、二氧化碳和水进行光反应和暗反应两个阶段的固碳反应。在反应器内,涡流可强化细胞光合作用,使二氧化碳气体在更短时间内产生更小的微气泡,增强与微藻细胞的扩散混合,从而提高光量子转化效率和固碳反应速率。
在新疆庆华能源集团有限公司温室气体二氧化碳减排实验室,装在玻璃管的绿色微藻,在光合作用下不断吸收二氧化碳和水进行反应。
在新疆庆华能源集团有限公司的微藻种苗培养平台,绿色水管里培育着微藻。石榴云/新疆日报记者 于江艳摄
微藻“吃”进二氧化碳后如何反应和转换?
光合作用过程是这样的:
核酮糖二磷酸梭化酶首先将二氧化碳固定,再经过循环合成为有机物,从而实现将大气中的二氧化碳转化为微藻体内的有机碳,同时释放氧气,维持生态平衡并净化空气。
目前,新疆庆华能源集团有限公司已培育出三种微藻,包括螺旋藻、栅藻和沙漠藻。
新疆庆华能源集团有限公司的螺旋藻藻粉。石榴云/新疆日报记者 于江艳摄
其中,螺旋藻属于保健品,是可以吃的哦。而栅藻则可用来提取生物质油,制造汽柴油、航空煤油。
不过这项技术还不能实现效益生产。但当国际油价上涨到120美元/桶,高成本和低利润之间就发生了质变,以栅藻来制造汽柴油,就能取得可观的经济效益,还为国家能源安全增加新保障。
沙漠藻可用来改良盐碱土壤和固沙。去年,新疆庆华能源集团有限公司开始实验培育沙漠藻,如该技术推广应用,将对新疆生态环境治理起到重要作用。
当前,新疆正加快发展“八大产业集群”,创新碳减排科技,将对新疆“八大产业集群”绿色发展起到重要作用。
比较可喜的是,目前新疆油田、吐哈油田等正试验应用二氧化碳驱动原油开采,远期规划,该领域应用可达到千万吨级。
若沙漠藻固碳应用成功,将给新疆碳减排腾出广泛空间,未来可期!
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