Как сделать выращивание водорослей более эффективным поглотителем углерода

Исследователи из Университета Мэна совместно с Conscience Bay Research разработали модель выращивания водорослей (ламинарии) в заливе Мэн, которая максимизирует связывание углерода и экономическую эффективность этого природного поглотителя.

Дикие макроводоросли — одна из самых обширных биомасс, но они растут в прибрежных каменистых зонах, не способствующих долгосрочному локальному связыванию углерода. Оно происходит, когда водоросли попадают в глубоководные отложения (глубже 1000 метров) или реминерализуются ниже постоянного термоклина, где углерод не возвращается в атмосферу.

Аквакультура макроводорослей, например выращивание ламинарии, может воспроизвести этот процесс: массовое выращивание на оффшорной ферме, транспортировка на «место захоронения» и затопление на глубине для секвестрации углерода.

«Выращивание ламинарии для удаления CO₂ привлекло большое внимание. Наша цель — добавить реализма в обсуждение затрат и воздействия на окружающую среду. Заливу Мэн нужна информация для развития технологий удаления углерода», — говорит ведущий автор Стуран Коулман.

Исследователи выяснили, как оптимизировать связывание углерода и снизить затраты.

«Сейчас выращивание ламинарии для связывания углерода неконкурентоспособно по цене, но есть пути снижения стоимости, что полезно для всех», — отмечает соавтор Дэмиан Брейди.

Учёные создали детальную модель, варьируя 18 параметров, включая:

• Требования к рабочей силе при сборе урожая
• Источник электроэнергии
• Размер PVC-катушек в питомнике, где споры или гаметофиты водорослей прикрепляются и растут

Это позволило снизить стоимость связывания углерода с 17048 * *до * *1 257 за тонну CO₂-эквивалента. Однако целевой показатель для отрасли — около $100 за тонну.

«Отрасли необходимо выйти за рамки текущих методов, чтобы удаление CO₂ с помощью макроводорослей стало экономически жизнеспособным», — говорит соавтор Адам Сен-Желе.

Исследователи выделили шесть ключевых шагов для снижения затрат, энергопотребления и улучшения мониторинга:

1. Переход на более крупные оффшорные участки для эффективного использования пространства и снижения рисков.
2. Автоматизация процессов засева и сбора урожая.
3. Использование селекционного разведения для увеличения урожайности.
4. Оценка экономической эффективности использования гаметофитов (дешевле и лучше для селекции) вместо спор.
5. Декарбонизация ферм: использование возобновляемой энергии и материалов с низким воздействием и долгим сроком службы.
6. Разработка недорогих и точных методов мониторинга удаления углерода в океане.

«Наши выводы соответствуют потребностям отрасли. Ценность подхода — в анализе влияния урожайности, энергозатрат и дизайна ферм на стоимость в крупном масштабе», — добавляет Коулман.

Исследование опубликовано в августе 2022 года в журнале Frontiers of Marine Science.