珊瑚虫来救我们了!珊瑚提供具体的解决方案,以我们的碳愁楚
珊瑚虫来救我们了!珊瑚提供具体的解决方案,以我们的碳愁楚
构成珊瑚的动物是珊瑚虫,一种无脊椎动物,属于刺胞动物门,其中包括各种各样的生物,如水母、水生动物和海葵。在这个主要是海洋和完全食肉的俱乐部里,你可以浮在水面上,也可以把自己固定在水面上,很多人在他们的一生中都是这样做的。
当珊瑚把自己固定住的时候,它们会附着在大量的珊瑚虫上,它们用碳酸钙或石灰来做水泥。沿着澳大利亚东北海岸的大堡礁是这些殖民地的巨大集合,它们建立在一万年前它们祖先外骨骼的废墟上。
他们建设家园的方法是从人类一直在水泥和混凝土的方式世界了,但一家公司已开发利用海水(其中珊瑚还利用,使钙),使水泥和封存二氧化碳两者的创新方法。但首先,我们来看看如何珊瑚做他们的家。
总的来说,珊瑚礁群落,尤其是珊瑚虫,在这些拥挤多样的环境中表现出如此普遍的特征:相互依存。当房地产价格昂贵时,你会找到谋生的方法(问问我的任何加州同胞)。然而,激烈的竞争催生了一些非常有创意的方法,通常包括互惠互利的共生关系。
所以他们有共同进化与藻类边界,付费招待所谁通过光合作用提供大部分的能源需求的肉食性珊瑚不能单打独斗。藻类在那里为同样的原因,其他人一样:清晰,冷静和相对温暖的水。对于他们的糖的什一奉献他们收到的珊瑚石灰岩要塞的庇护和保护。他们还收到硝酸盐和磷酸盐的每日营养剂量从珊瑚的浪费。虽然这是互利对双方都有利,它不是完全非受迫性。珊瑚排泄,导致藻类细胞壁泄漏了宝贵的食物消化解决方案。据估计,80%的海藻的糖去珊瑚。整个生态系统是基于这种关系,即转换太阳的能量转换成一个巨大的海底世界的建设。
珊瑚对构成它们栖息地的神奇配方的微小变化极为敏感。即使是温度、盐度、光照和氮的轻微变化也能直接杀死它们。据估计,世界上一半的珊瑚礁可能在50年内消失。我们如何减少和逆转导致气候变化的空气污染,将对这些浅海生态系统的生存至关重要。具有讽刺意味的是,珊瑚本身可能为我们提供了部分答案。
不像他们的人类同行,anthozoans不通过挖掘化石的岩石使他们的水泥家园。他们不磨它,它煮超过1450摄氏度,然后砸向烘焙材料返回到粉碎灰尘。不,他们只是把纯海水,在正常的温度和压力沉淀出钙和镁。钙变成称为文石碳酸盐的晶体形式。他们在同一时间分泌这种石灰了一小会儿,他们与其他像采集食物和做爱的多任务处理。别担心。
我认为,我们可以使用一些指针从我们的咸的朋友,特别是由于水泥生产是在美国温室气体排放的第三大来源,根据美国环境保护局。在$ 11.9十亿行业生产了约1.103亿公吨的水泥在2007年,116个厂在36个州。每年全球生产的水泥相形见绌这个数字:它是由波特兰水泥协会估计在大约1.25十亿公吨,其中大部分是在中国和印度带动的发展。醒酒的确,当你考虑到生产的水泥每吨由另一个吨二氧化碳(CO2)的匹配投入到我们的大气层。令人高兴的是,也有一些公司正在开发的方法,使水泥生产更像是珊瑚的方法。
的clara公司ñ运行在中央加州海岸正在测试一些仿生工艺的小工厂。毗邻莫斯兰丁电厂,该设施已通过海水的处理的CO 2气体,使第一碳酸然后碳酸盐制造水泥的小批量。其过程是专有和专利开发,但是,如果成功的话,可以彻底改变我们如何水泥,也许更重要的是,我们如何捕捉和封存的碳。
这是一个优雅的方案:以一种有害但无处不在的废物——二氧化碳为例,像加利福尼亚州这样的政府不得不对其减排进行监管。利用这些废物作为原料,通过地球上最丰富的物质——海水进行处理,生产出一种不仅可以用来建造房屋,而且可以永久埋藏有害碳的材料。为了给你的部分加工过程提供能量,可以使用来自发电厂本身的免费余热。当你完成后,将未加热的、未受污染的海水安全地放回原处,或者将其作为一种经过预处理(而且省钱)的海水淡化储存。
举个例子,莫斯兰丁电厂是一个燃气发电设施,能产生大约1000兆瓦的电力。在此过程中,它还向空气中排放了约30000 ppm的二氧化碳。Calera声称,它可以捕获大部分的碳,并且每生产一吨水泥,就可以封存半吨碳。公司官员目前将他们的产品描述为一种补充胶凝材料外加剂,而不是波特兰水泥的替代品。它被推广为粉煤灰的替代品,因为越来越难获得粉煤灰,而且当指定50%的再生材料时,它是一种性能更好的绿色混凝土混合材料。
最终的可能性听起来很像珊瑚群落的相互依存的物质循环,我们刚才讨论和产业生态实践Kalundborg,丹麦。还有,例如,全市电厂分流副产品等待,有意地定位在几个行业,其中包括“废”热,粉煤灰,恒温海水和石膏(另一种成分,顺便说一下,在波特兰水泥)。电厂,碳捕捉水泥厂和脱盐设备的类似共生的安排似乎值得研究的问题。
这一过程适用于什么更大的承诺联合国政府间气候变化专门委员会考虑减少气候变化造成的空气污染的一个关键选择:碳捕获和封存。几乎所有的发电厂都可以作为储备的来源;事实上,越脏越好。在美国,我们有丰富的由废物转化而来的资源。2006年,2775家发电厂产生了大约25亿吨二氧化碳。其中,600家是燃煤电厂,排放的污染物(或者我们应该说是灰金?)是“苔藓登陆”项目的5倍。卡莱拉的过程将通过回收碳成为一个非常有用和有价值的产品,从而使固碳更进一步。
由于卡莱拉可能提供至少三个好处,消除污染,海水处理和水泥生产,该公司似乎有机会从事一些不同的市场。这可以提供以创新的在业务表作为制造工厂的机会。事实上,最近的文章在哈佛商业评论指出,该公司正在考虑给水泥免费奉送,同时从碳捕获使得其收入。无论其最终的商业模式,我敢肯定,anthozoans将在他们的成功感到高兴。
Tom McKeag在加州艺术学院和加州大学伯克利分校教授仿生设计。他是非营利教育机构BioDreamMachine的创始人和总裁,该机构为K12学校提供生物灵感设计和科学教育。
珊瑚照片 - 水平由http://www.flickr.com/photos/hamed//CC 2.0;细长立式的http://www.flickr.com/photos/robertpaulyoung//CC 2.0