氣候變化是后疫情時(shí)代全球面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速和碳排放的增加，地球溫度上升、極端天氣事件頻發(fā)等氣候變化現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。中國積極踐行《巴黎協(xié)定》，將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2021年2月02日，《國務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》明確指出，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系，確保實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，推動(dòng)我國綠色發(fā)展邁上新臺(tái)階。安徽金晟達(dá)生物電子科技有限公司著力研發(fā)小球藻固碳降排技術(shù)，該技術(shù)是利用微型藻類小球藻生長過程中大量吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣的特性，為改善工業(yè)城市的小氣候提供了一條充滿希望且實(shí)用性很強(qiáng)的路徑。

　　小球藻固碳降排技術(shù)簡述

　　小球藻（Chlorella）是地球生命的始祖、高等植物的共同祖先，出現(xiàn)在25億年前。為綠藻門、綠藻綱、綠球藻目一屬的球形單細(xì)胞淡水藻類，直徑3～8微米。小球藻廣泛分布于自然界，以淡水水域種類最多。目前世界上已知的小球藻有10 多種，加上其變種可達(dá)數(shù)百種之多。小球藻是一種高效的光合植物，以光合自養(yǎng)生長繁殖，分布極廣，且易于培養(yǎng)，不僅能利用光能自養(yǎng)，還能在異養(yǎng)條件下利用有機(jī)碳源進(jìn)行生長、繁殖。小球藻之所以有這么驚人的生命力和超強(qiáng)的穩(wěn)定性，秘密在于它比起陸地上的高等植物，有百倍強(qiáng)而有力的繁殖力，是地球上動(dòng)植物中唯一能在 20小時(shí)內(nèi)增長 4 倍的生物。如果在溫光水氣肥滿足條件的情況下，最快2個(gè)小時(shí)可以繁殖一代。其驚人的光合作用效率和固碳能力，以及誘人的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，正在逐漸被人們所認(rèn)知和開發(fā)。馬鞍山金晟達(dá)生物電子科技有限公司（以下簡稱“金晟達(dá)公司”）研發(fā)的小球藻固碳降排技術(shù)，正是利用了小球藻的上述特性，通過從歐洲引進(jìn)具有旺盛繁殖能力的小球藻優(yōu)良藻種，借助陽光和水，讓小球藻大量“吃進(jìn)”二氧化碳，在增值中釋放出大量的氧氣，不停地將太陽能量轉(zhuǎn)化生成蘊(yùn)涵多種營養(yǎng)成分的藻體，從而實(shí)現(xiàn)碳的降排回收。鑒于小球藻強(qiáng)大的固碳能力，專家稱之為生物界固碳之王。

　　小球藻固碳降排技術(shù)在改善工業(yè)城市小氣候中的應(yīng)用

　　金晟達(dá)公司是一家全球綠色智能生物光環(huán)境系統(tǒng)的領(lǐng)軍企業(yè)，從2021年開始，該企業(yè)的歐洲分公司先后開展了三組小球藻種植固碳實(shí)驗(yàn)，獲得了一批寶貴的固碳數(shù)據(jù)。

　　實(shí)驗(yàn)1：智能小球藻種植倉，也稱小球藻反應(yīng)器，體積0.9×0.9×2.1m，占地面積<1㎡，總?cè)莘e200L。單次收獲周期7天，年收獲次數(shù)高達(dá)50次。年固碳總量256.6—461.9kg，小球藻年總產(chǎn)量140-252kg。該小球藻反應(yīng)器為全智能化云端控制，無需人工操控，根據(jù)需求進(jìn)行任意定制化開發(fā)組合。

　　實(shí)驗(yàn)2：一座占地面積2公頃的標(biāo)準(zhǔn)小球藻工廠，總?cè)莘e為7800m3的小球藻反應(yīng)器（池），每年固碳總量約10000噸左右，相當(dāng)于60-230倍的同面積森林年吸收的CO?總量。年產(chǎn)出5000噸微藻生物質(zhì)。

　　實(shí)驗(yàn)3：醫(yī)用級智能小球藻工廠，標(biāo)準(zhǔn)模組占地面積約為15m2，總?cè)莘e約為2850L，每年單位面積固碳能力約為88.6kg/m2，相當(dāng)于80-130倍的同面積森林能夠吸收的CO?總量。同時(shí)，年產(chǎn)出醫(yī)用/食品類高純度微藻干物質(zhì)量約為665kg，其成份富含Omega-3、蝦青素、藻油等，是生產(chǎn)高檔健康食品的重要原料。

　　金晟達(dá)公司的上述實(shí)驗(yàn)，成功地驗(yàn)證了小球藻種植技術(shù)運(yùn)用于固碳并兼具開發(fā)經(jīng)濟(jì)附加值的可行性，同時(shí)也為改善工業(yè)城市小氣候開辟了新的路徑。主要有：

　　減少電廠鋼廠的碳排放。燃煤電廠和大型鋼鐵企業(yè)，是工業(yè)城市碳排放大戶。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)表的中國電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2022的數(shù)據(jù)，2021年全國全口徑發(fā)電量為83959億千瓦時(shí)，單位發(fā)電量二氧化碳排放約為558克/千瓦時(shí)，全年排放量約46.85億噸二氧化碳。另據(jù)第十四屆中國鋼鐵發(fā)展論壇披露，2022年我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的碳排放量約為18.23億噸，占全國碳排放總量的15%以上，是制造業(yè)31個(gè)門類中碳排放量最大的行業(yè)（中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)2023年4月17日《胡麒牧：穩(wěn)步實(shí)施鋼鐵產(chǎn)業(yè)降碳》）。如果不能盡快降低燃煤電廠和鋼鐵產(chǎn)業(yè)的碳排放量，除了會(huì)通過碳成本提升直接影響電廠和鋼鐵產(chǎn)品的國外市場的競爭力，還會(huì)通過碳足跡影響下游制造業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展。金晟達(dá)公司已經(jīng)與相關(guān)電廠達(dá)成協(xié)議，擬將“小球藻生物工廠”裝進(jìn)電廠，把燃煤電廠二氧化碳煙氣經(jīng)過捕集分離直接引入小球藻養(yǎng)殖光生物反應(yīng)器。讓微藻“吃”下工業(yè)煙氣中的氮氧化物和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)碳減排并降低環(huán)境污染。按照最低的固碳減排二氧化碳15-20%計(jì)算，每年的總捕集能力也相當(dāng)可觀。

　　改善城市公共場所的空氣質(zhì)量?，F(xiàn)代都市的城市環(huán)境通常受到大量尾氣排放和工業(yè)廢氣的污染，導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降。尤其是人員密集的醫(yī)院、劇院、影院、大型商超、政務(wù)中心辦事大廳、高鐵站和汽車站候車大廳等，大量人員聚集的辦公、營業(yè)、服務(wù)等公共場所，長時(shí)間排放二氧化碳等污濁的氣體，加上甲醛、細(xì)菌、灰塵等污染，二氧化碳濃度遠(yuǎn)高于室外的平均值。一旦空氣中的二氧化碳濃度超過1000～2000PPM（注：對于氣體，ppm一般指摩爾分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)的百萬分之一），人就會(huì)感覺空氣混濁，開始昏昏欲睡；超過2000～5000PPM，人就會(huì)感覺頭痛、睡不醒、呆滯、心跳加速，輕度惡心；大于5000PPM，可導(dǎo)致嚴(yán)重缺氧、造成永久性腦損傷、昏迷、甚至死亡。到目前為止，市場上室內(nèi)的空氣凈化設(shè)備很多，但沒有一種設(shè)備可以能夠有效過濾二氧化碳。如果在人員密集的室內(nèi)公共空間，通過配置類似金晟達(dá)公司的智能小球藻種植倉，可以有效增加公共場所的氧氣含量，減少二氧化碳等有害氣體的濃度，改善空氣質(zhì)量。

　　降低城市氣溫。工業(yè)城市往往由于大量建筑、道路和工廠的熱量排放而形成熱島效應(yīng)。二氧化碳對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率為50%左右，且具有吸熱和隔熱功能，它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的玻璃罩，導(dǎo)致城市氣溫升高。如果二氧化碳增加一倍，氣溫將升高3～5度，現(xiàn)在大氣中二氧化碳的濃度為550～600毫克/公斤，且每年以0.4%的速度增長。通過運(yùn)用小球藻固碳降排技術(shù)，可以有效減少城市耗能大戶和人員密集公共場所的碳排放，對營造工業(yè)城市的小氣候具有積極的作用。小球藻又具有較高的抗逆性，能夠適應(yīng)干旱、鹽堿等各種極端環(huán)境條件。將小球藻應(yīng)用于草坪維護(hù)、水體調(diào)節(jié)和城市綠化中，能夠改善土壤質(zhì)量，增加植物的抵抗力和適應(yīng)性，促進(jìn)植物生長，增加城市綠色植被的覆蓋面積，吸收更多的二氧化碳。比如城市當(dāng)中的1公頃常綠闊葉林，每天可吸收1噸二氧化碳 ，放出0.73噸的氧氣，可供1000人呼吸。不僅美化了環(huán)境，調(diào)節(jié)了小氣候，也發(fā)揮了固碳作用，降低了城市的氣溫。

　　促進(jìn)生態(tài)平衡。工業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡極易失調(diào)，從而導(dǎo)致生物多樣性減少和生態(tài)功能下降。小球藻是促進(jìn)生態(tài)平衡的多面手，不僅能高效地利用光能、二氧化碳和水進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生氧氣并合成碳水化合物，實(shí)現(xiàn)固碳的功能，還能合成蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì)，如不飽和脂肪酸、蝦青素、胡蘿卜素、蛋白復(fù)合體、多糖、活性多肽等。這些生物活性物質(zhì)對人體非常有益，如不飽和脂肪酸具有調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防心血管疾病、促進(jìn)嬰幼兒大腦細(xì)胞發(fā)育等功效。有的元素可作為食物與食品添加劑、營養(yǎng)補(bǔ)充劑，用作高檔護(hù)膚品等；

　　小球藻在水產(chǎn)養(yǎng)殖中發(fā)揮著“調(diào)水師”的作用，通過吸收養(yǎng)殖水體中氮、磷等無機(jī)鹽，提高溶氧、凈化水質(zhì)、抑制有害微生物，保障養(yǎng)殖水體的穩(wěn)定。正因?yàn)樾∏蛟逦諒U水中的有機(jī)物及氮磷元素的功能比較強(qiáng)，如果用于城市廢水處理，可大幅降低城市廢水中的COD、總氮、總磷等含量；同時(shí)，小球藻在生長、繁殖過程中吸收大量的氮、磷等無機(jī)元素，又可以作為肥料和土壤改良劑；氮?dú)浠锸切纬伸F霾的元兇之一，而小球藻恰巧愛吃這種“廢物”，在現(xiàn)代生物技術(shù)下，通過光合作用，小球藻將霧霾中的污染物轉(zhuǎn)化為自身營養(yǎng)，幫助人類消除環(huán)境污染，凈化空氣，重現(xiàn)藍(lán)天。小球藻的脂肪含量為10％～30％，可用作生物燃料的原料，通過發(fā)酵和提取可得到生物柴油等能源產(chǎn)品。

　　近些年來，科學(xué)家研究將小球藻請上了太空飛船，擔(dān)任航空航天受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)的重要角色。受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)是人工建造的太空微型密閉生態(tài)系統(tǒng)，小球藻因?yàn)楦缓鞍踪|(zhì)、碳水化合物和多種維生素和礦物質(zhì)，被委以長住太空大使重任，不僅為宇航員提供理想的食物和凈水，還充當(dāng)飛船可以循環(huán)使用的“空氣凈化器”，為宇航員提供生命保障。

　　小球藻固碳降排技術(shù)應(yīng)用建議

　　從實(shí)驗(yàn)效果看，金晟達(dá)公司研制和開發(fā)的小球藻固碳降排技術(shù)，有望成為改善工業(yè)城市小氣候的有效手段，并為解決全球氣候問題的提供新的思路和途徑。鑒于該成果尚處在實(shí)驗(yàn)階段，為加快小球藻固碳降排技術(shù)的推廣運(yùn)用，特提出以下建議：

　　進(jìn)一步提升技術(shù)成熟度。技術(shù)成熟度是實(shí)施小球藻固碳降排技術(shù)推廣運(yùn)用的關(guān)鍵。目前，該技術(shù)仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，且一部分試驗(yàn)基地還在國外。為了提高技術(shù)成熟度，建議金晟達(dá)公司繼續(xù)加大對小球藻固碳降排技術(shù)的研發(fā)投入，包括加強(qiáng)小球藻養(yǎng)殖技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)的科學(xué)研究，進(jìn)一步優(yōu)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，以提高技術(shù)的效率和可靠性。為了驗(yàn)證小球藻固碳降排技術(shù)在實(shí)際工業(yè)城市環(huán)境中的適應(yīng)性和效果，應(yīng)積極開展實(shí)地應(yīng)用試驗(yàn)。通過選擇不同的工業(yè)城市、不同的能耗企業(yè)和不同的公共室內(nèi)空間進(jìn)行實(shí)地試點(diǎn)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，更好地了解技術(shù)的潛力和局限性。試點(diǎn)還可以幫助識(shí)別潛在的問題和挑戰(zhàn)，并針對性地改進(jìn)和調(diào)整技術(shù)。此項(xiàng)工作可以與相關(guān)大學(xué)科研機(jī)構(gòu)和研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作，建立跨學(xué)科的合作伙伴關(guān)系，促進(jìn)技術(shù)交流和共同研發(fā)，成果共享。與此同時(shí)，對于小球藻的開發(fā)利用也要同步推進(jìn)，與大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和行業(yè)專家合作，能夠提供更全面的智力支持，以加快成熟技術(shù)的推廣應(yīng)用，早日進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營。

　　積極防范生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。事物總是一分為二的。雖然小球藻的引進(jìn)和養(yǎng)殖具有固碳減排和提升生態(tài)系統(tǒng)的重要功能，但不可忽視其對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)可能造成的影響。小球藻養(yǎng)殖如果管理不當(dāng)，任其在自然環(huán)境中過度繁殖，會(huì)對環(huán)境、人類和動(dòng)植物造成一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。比如導(dǎo)致水質(zhì)變差，使水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成水生態(tài)系統(tǒng)失衡，水生產(chǎn)力下降，甚至環(huán)境污染等。因此，金晟達(dá)公司在研究和推廣小球藻固碳降排技術(shù)的過程中，須未雨綢繆，防患未然，科學(xué)評估小球藻固碳降排技術(shù)運(yùn)用對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響。這包括評估其對水質(zhì)、土壤質(zhì)量、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能等方面的潛在風(fēng)險(xiǎn)和影響。通過了解技術(shù)引入的環(huán)境變化和可能的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而為制定相應(yīng)的管理措施提供科學(xué)依據(jù)。還應(yīng)建立小球藻養(yǎng)殖對周邊生態(tài)環(huán)境影響的監(jiān)測系統(tǒng)，定期監(jiān)測技術(shù)引入后的環(huán)境變化和生態(tài)效應(yīng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對潛在的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，制定生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理預(yù)案計(jì)劃，落實(shí)緊急應(yīng)對措施和修復(fù)計(jì)劃，以應(yīng)對可能發(fā)生的意外事件和生態(tài)破壞，確保技術(shù)應(yīng)用的可持續(xù)性和生態(tài)安全性。

　　積極回應(yīng)社會(huì)關(guān)切。在推廣小球藻固碳降排技術(shù)的過程中，公眾對于新技術(shù)的運(yùn)用和新產(chǎn)品的出現(xiàn)往往存在疑慮和擔(dān)憂。因此，金晟晟達(dá)公司要積極與政府、企業(yè)和社會(huì)公眾加強(qiáng)溝通和交流，及時(shí)宣傳關(guān)于小球藻固碳降排技術(shù)的詳細(xì)信息和科學(xué)依據(jù)。通過公開透明的方式，解答公眾的疑慮和質(zhì)疑，建立技術(shù)的信任度?？梢酝ㄟ^組織科普活動(dòng)、舉辦研討會(huì)和開展圖文并茂、易于理解宣傳活動(dòng)，向公眾普及小球藻固碳降排應(yīng)用場景等相關(guān)知識(shí)，幫助公眾了解技術(shù)的重要性和深度開發(fā)的潛力。主動(dòng)加強(qiáng)與環(huán)保管理機(jī)關(guān)的聯(lián)系、積極開展與相關(guān)環(huán)保企業(yè)及小球藻延伸產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)者的合作，共同推動(dòng)小球藻固碳降排技術(shù)的應(yīng)用和推廣。為了增加信息的透明度和公眾的參與度，還應(yīng)落實(shí)信息公開機(jī)制和公眾參與機(jī)制，實(shí)施監(jiān)管和問責(zé)措施，接受公眾監(jiān)督和媒體監(jiān)督，讓公眾在技術(shù)推廣的決策和實(shí)施中發(fā)揮積極作用。

　　小球藻固碳減排給我們以重要的啟示：利用生物科技進(jìn)行碳中和，正成為未來可持續(xù)發(fā)展的重要方向。生物科技以其獨(dú)特的優(yōu)勢和創(chuàng)新性應(yīng)用，以及具有綠色環(huán)保、可再生、可生物降解等特性，為解決全球日益突出的氣候危機(jī)提供了廣闊的前景。生物科技在能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。例如，生物能源作為一種可再生能源，具有低碳排放、可持續(xù)利用的特點(diǎn)。生物質(zhì)發(fā)電、生物柴油等技術(shù)的發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)能源領(lǐng)域的綠色轉(zhuǎn)型。現(xiàn)在各地都在推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，如果我國每年利用農(nóng)業(yè)50%的秸稈、40%的糞便、30%的林業(yè)廢棄物，以及開發(fā)5%、約550萬公頃邊際性土地種植能源植物，同時(shí)建設(shè)約1000個(gè)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工廠，那么其生產(chǎn)能力便相當(dāng)于年產(chǎn)石油5000萬噸，其產(chǎn)能相當(dāng)于一個(gè)大慶油田。不僅可以提高能源安全度，減排1.6億噸二氧化碳，農(nóng)民也可因此新增收入400億元和1000多萬個(gè)就業(yè)崗位。生物科技在農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用也具有重要意義。通過多種技手段，可以應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)和生態(tài)保護(hù)，通過生物降解技術(shù)、植物提取物的利用等方式，實(shí)現(xiàn)對污染物的有效治理和生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)。展望未來，金晟達(dá)公司作為生物技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，將緊緊抓住發(fā)展機(jī)遇，勇于面對挑戰(zhàn)，科學(xué)制定發(fā)展戰(zhàn)略，以小球藻固碳減排技術(shù)為突破口，盡快將實(shí)驗(yàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)可行的解決方案，不斷推動(dòng)企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，爭當(dāng)行業(yè)碳中和的先鋒。