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喷射装置:将水产养殖废水转化为航空燃料

伊利玛·鲁米斯(Ilima Loomis)

阿联酋项目将水产养殖与生物燃料农场整合

航空燃料
阿拉伯联合酋长国马斯达尔市哈利法大学校园的海水能源和农业系统全景图。礼貌的照片。

亚利桑那大学的研究人员卡尔·霍奇斯(Carl Hodges)于1970年代首次提出使用水产养殖废水灌溉盐生植物(耐盐植物)。他认为这是将沿海沙漠转变为农业生产土地的一种方式。基于他的想法的项目已经在墨西哥,非洲和印度尼西亚进行了尝试,这些地方种植的植物是用作动物饲料或食用油。现在,阿拉伯联合酋长国的一个项目正在将这一概念应用于为航空业生产生物燃料。

亚利桑那大学水产养殖科学家,缅甸可持续水产养殖计划负责人凯文·菲茨西蒙斯说:“这很新颖。”他说,这是该模型首次在生物燃料作物上进行测试。

作为概念证明,该项目生产的生物燃料与常规喷气燃料混合在一起,用于阿提哈德航空公司1月从阿布扎比飞往阿姆斯特丹的航班。

海水能源和农业系统(SEAS)于2016年作为试点项目在阿联酋马斯达尔市的哈里发大学校园内启动,占地2英亩。来自波斯湾的海水被添加到六个露天水产养殖池中,在那里鱼和虾的生长达到市场规模。废水流入八场盐生植物农场,用于灌溉 大戟,一种耐盐植物,也称为海芦笋。然后,多余的水通过两个红树林湿地进行过滤,以进一步清洁,然后再再循环到鱼池中。

菲茨西蒙斯(Fitzsimmons)简短地咨询了该项目,他说:“对环境的影响是最小的,因为在循环使用两次或三次之后,最终将消耗掉水。” “没有任何东西能像废水一样回到海洋。”

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开花的耐盐植物Salicornia。照片由哈利法大学海水能源和农业系统提供。

阿提哈德航空公司,波音公司和阿布扎比国家炼油公司正在与哈利法大学合作开展该项目,因为航空业对开发生物燃料已有一段时间了。但是,由于有可能取代人类的粮食作物,因此行业领导者不愿采用生物燃料。这就是为什么水杨酸是一种有吸引力的选择。

SEAS负责哈利法可持续生物能源研究财团的负责人亚历杭德罗·里奥斯(Alejandro Rios)说:“这是一个理想的探索之选。”他说:“我们没有使用淡水来种植它,也没有使用耕地。”他补充说,加上红树林,该项目有潜力实现碳中和。

Rios解释说,水产养殖是该系统的关键组成部分,不仅因为其在灌溉燃料作物方面的作用,而且还作为一种可销售的产品。

他说:“这是一个粮食安全的地区,但其90%的粮食是进口的。” “因此,能够可持续生产鱼类的想法非常吸引人。”

该小组使用适合生活在盐碱条件下的当地物种以及印度白虾和鲷鱼对罗非鱼进行了测试。

里奥斯说:“罗非鱼长得很好,虾长得很好。” “鲷鱼非常敏感,我们没有取得好的结果。”

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干燥的Salicornia植物。照片由哈利法大学海水能源和农业系统提供。

Fitzsimmons说,将生物燃料生产与水产养殖相结合也可以在经济上保护该项目。

他说:“通过这样的综合农场,可以降低鱼虾价格低或什至生物燃料价格低的风险。” “这项技术并不是超级困难,这是您如何有效地集成技术,并确保不同部分都能一起赚钱。”

Rios指出,在全球范围内,工业规模的生物燃料作物主要由政府补贴。

他说:“我们的想法是,我们将能够以零成本生产一桶植物油。” “我们不是从政府那里获得补贴,而是提出我们的补贴来自水产养殖场的投资回报。”

Fitzsimmons说,专注于生物燃料生产为波音和阿提哈德这样的行业合作伙伴提供了新的机会,这些合作伙伴不仅为公司筹集了资金,而且还提供了丰富的技术专长。

世界各地有数千公里的沙漠海岸,其中许多位于严重就业和粮食安全问题的国家。

这也给项目带来了一系列不同的挑战,包括确定如何最有效地种植和加工油料种子。

Fitzsimmons说:“他们那里有一些非常好的实验室,可以在那里进行大量分析。”这可以包括试验不同的施肥速率以提高种子产量或增加种子中储存的油量,以及研究如何在操作的水产养殖方面进行储备,以生产出理想的唾液。

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亚利桑那大学的一位研究人员于1970年代首次提出使用水产养殖废水灌溉盐生植物(耐盐植物)。阿拉伯联合酋长国的一个项目正在将这一概念应用于航空业的生物燃料。

里奥斯说,该试点项目使怀疑论者确信,在由于气候恶劣而几乎不可能进行农业生产的世界上,生物燃料可能是一种可行的选择。

“当您谈论该地区的生物燃料时,他们会不屑一顾,因为生物燃料是用淡水和可耕地大规模生产的。他们说,‘这太疯狂了,这不可能。’”他说。 “但是在我们的试验设施中,我们能够成功地繁殖出水杨,并且能够成功地繁殖鱼。”

SEAS现在正在将项目扩展到近500英亩的示范站点。 Rios承认,由于设计有缺陷,该扩展项目将包括水产养殖系统的改造,该水产养殖系统在试点项目中遇到了“很多挑战”。

开放式系统衬有HDPE土工膜衬里,以防止海水与该地区的高盐分地下水混合。粘土用来覆盖侵蚀到池塘的衬里和堵塞的排水管,减缓了对水杨属田的灌溉。

里奥斯说:“这造成了我们需要解决的一系列问题的连锁反应。”

该小组目前正在与水产养殖顾问合作,重新设计系统,并为该操作制定一套标准操作程序。

他们还考虑测试具有更好的市场接受度的各种鱼类,包括当地石斑鱼hamour。

他说:“我们正在过渡中,最终建设这个200公顷的示范规模的设施,水产养殖部分将成为该项目的财务驱动力,因此我们希望确保该设施在商业上取得成功。”该集团预计建设时间为18个月,希望在2022年中期开始运营。

费兹西蒙斯很高兴看到该项目进入下一阶段。

他说:“我认为扩大规模的潜力令人难以置信。” “世界各地有数千公里的沙漠海岸,其中许多位于存在严重就业和粮食安全问题的国家。”

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