气候变化是后疫情时代全球面临的严峻挑战之一。随着工业化进程的加速和碳排放的增加，地球温度上升、极端天气事件频发等气候变化现象愈发严重。中国积极践行《巴黎协定》，将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2021年2月02日，《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》明确指出，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，确保实现碳达峰、碳中和目标，推动我国绿色发展迈上新台阶。安徽金晟达生物电子科技有限公司着力研发小球藻固碳降排技术，该技术是利用微型藻类小球藻生长过程中大量吸收二氧化碳并产生氧气的特性，为改善工业城市的小气候提供了一条充满希望且实用性很强的路径。

　　小球藻固碳降排技术简述

　　小球藻（Chlorella）是地球生命的始祖、高等植物的共同祖先，出现在25亿年前。为绿藻门、绿藻纲、绿球藻目一属的球形单细胞淡水藻类，直径3～8微米。小球藻广泛分布于自然界，以淡水水域种类最多。目前世界上已知的小球藻有10 多种，加上其变种可达数百种之多。小球藻是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广，且易于培养，不仅能利用光能自养，还能在异养条件下利用有机碳源进行生长、繁殖。小球藻之所以有这么惊人的生命力和超强的稳定性，秘密在于它比起陆地上的高等植物，有百倍强而有力的繁殖力，是地球上动植物中唯一能在 20小时内增长 4 倍的生物。如果在温光水气肥满足条件的情况下，最快2个小时可以繁殖一代。其惊人的光合作用效率和固碳能力，以及诱人的经济价值，正在逐渐被人们所认知和开发。马鞍山金晟达生物电子科技有限公司（以下简称“金晟达公司”）研发的小球藻固碳降排技术，正是利用了小球藻的上述特性，通过从欧洲引进具有旺盛繁殖能力的小球藻优良藻种，借助阳光和水，让小球藻大量“吃进”二氧化碳，在增值中释放出大量的氧气，不停地将太阳能量转化生成蕴涵多种营养成分的藻体，从而实现碳的降排回收。鉴于小球藻强大的固碳能力，专家称之为生物界固碳之王。

　　小球藻固碳降排技术在改善工业城市小气候中的应用

　　金晟达公司是一家全球绿色智能生物光环境系统的领军企业，从2021年开始，该企业的欧洲分公司先后开展了三组小球藻种植固碳实验，获得了一批宝贵的固碳数据。

　　实验1：智能小球藻种植仓，也称小球藻反应器，体积0.9×0.9×2.1m，占地面积<1㎡，总容积200L。单次收获周期7天，年收获次数高达50次。年固碳总量256.6—461.9kg，小球藻年总产量140-252kg。该小球藻反应器为全智能化云端控制，无需人工操控，根据需求进行任意定制化开发组合。

　　实验2：一座占地面积2公顷的标准小球藻工厂，总容积为7800m³的小球藻反应器（池），每年固碳总量约10000吨左右，相当于60-230倍的同面积森林年吸收的CO₂总量。年产出5000吨微藻生物质。

　　实验3：医用级智能小球藻工厂，标准模组占地面积约为15m²，总容积约为2850L，每年单位面积固碳能力约为88.6kg/m²，相当于80-130倍的同面积森林能够吸收的CO₂总量。同时，年产出医用/食品类高纯度微藻干物质量约为665kg，其成份富含Omega-3、虾青素、藻油等，是生产高档健康食品的重要原料。

　　金晟达公司的上述实验，成功地验证了小球藻种植技术运用于固碳并兼具开发经济附加值的可行性，同时也为改善工业城市小气候开辟了新的路径。主要有：

　　减少电厂钢厂的碳排放。燃煤电厂和大型钢铁企业，是工业城市碳排放大户。根据中国电力企业联合会发表的中国电力行业年度发展报告2022的数据，2021年全国全口径发电量为83959亿千瓦时，单位发电量二氧化碳排放约为558克/千瓦时，全年排放量约46.85亿吨二氧化碳。另据第十四届中国钢铁发展论坛披露，2022年我国钢铁产业的碳排放量约为18.23亿吨，占全国碳排放总量的15%以上，是制造业31个门类中碳排放量最大的行业（中国经济网2023年4月17日《胡麒牧：稳步实施钢铁产业降碳》）。如果不能尽快降低燃煤电厂和钢铁产业的碳排放量，除了会通过碳成本提升直接影响电厂和钢铁产品的国外市场的竞争力，还会通过碳足迹影响下游制造业和建筑业的发展。金晟达公司已经与相关电厂达成协议，拟将“小球藻生物工厂”装进电厂，把燃煤电厂二氧化碳烟气经过捕集分离直接引入小球藻养殖光生物反应器。让微藻“吃”下工业烟气中的氮氧化物和二氧化碳，实现碳减排并降低环境污染。按照最低的固碳减排二氧化碳15-20%计算，每年的总捕集能力也相当可观。

　　改善城市公共场所的空气质量。现代都市的城市环境通常受到大量尾气排放和工业废气的污染，导致空气质量下降。尤其是人员密集的医院、剧院、影院、大型商超、政务中心办事大厅、高铁站和汽车站候车大厅等，大量人员聚集的办公、营业、服务等公共场所，长时间排放二氧化碳等污浊的气体，加上甲醛、细菌、灰尘等污染，二氧化碳浓度远高于室外的平均值。一旦空气中的二氧化碳浓度超过1000～2000PPM（注：对于气体，ppm一般指摩尔分数或体积分数的百万分之一），人就会感觉空气混浊，开始昏昏欲睡；超过2000～5000PPM，人就会感觉头痛、睡不醒、呆滞、心跳加速，轻度恶心；大于5000PPM，可导致严重缺氧、造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡。到目前为止，市场上室内的空气净化设备很多，但没有一种设备可以能够有效过滤二氧化碳。如果在人员密集的室内公共空间，通过配置类似金晟达公司的智能小球藻种植仓，可以有效增加公共场所的氧气含量，减少二氧化碳等有害气体的浓度，改善空气质量。

　　降低城市气温。工业城市往往由于大量建筑、道路和工厂的热量排放而形成热岛效应。二氧化碳对温室效应的贡献率为50%左右，且具有吸热和隔热功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，导致城市气温升高。如果二氧化碳增加一倍，气温将升高3～5度，现在大气中二氧化碳的浓度为550～600毫克/公斤，且每年以0.4%的速度增长。通过运用小球藻固碳降排技术，可以有效减少城市耗能大户和人员密集公共场所的碳排放，对营造工业城市的小气候具有积极的作用。小球藻又具有较高的抗逆性，能够适应干旱、盐碱等各种极端环境条件。将小球藻应用于草坪维护、水体调节和城市绿化中，能够改善土壤质量，增加植物的抵抗力和适应性，促进植物生长，增加城市绿色植被的覆盖面积，吸收更多的二氧化碳。比如城市当中的1公顷常绿阔叶林，每天可吸收1吨二氧化碳 ，放出0.73吨的氧气，可供1000人呼吸。不仅美化了环境，调节了小气候，也发挥了固碳作用，降低了城市的气温。

　　促进生态平衡。工业城市生态系统的平衡极易失调，从而导致生物多样性减少和生态功能下降。小球藻是促进生态平衡的多面手，不仅能高效地利用光能、二氧化碳和水进行光合作用，产生氧气并合成碳水化合物，实现固碳的功能，还能合成蛋白质等多种营养物质，如不饱和脂肪酸、虾青素、胡萝卜素、蛋白复合体、多糖、活性多肽等。这些生物活性物质对人体非常有益，如不饱和脂肪酸具有调节血脂、预防心血管疾病、促进婴幼儿大脑细胞发育等功效。有的元素可作为食物与食品添加剂、营养补充剂，用作高档护肤品等；

　　小球藻在水产养殖中发挥着“调水师”的作用，通过吸收养殖水体中氮、磷等无机盐，提高溶氧、净化水质、抑制有害微生物，保障养殖水体的稳定。正因为小球藻吸收废水中的有机物及氮磷元素的功能比较强，如果用于城市废水处理，可大幅降低城市废水中的COD、总氮、总磷等含量；同时，小球藻在生长、繁殖过程中吸收大量的氮、磷等无机元素，又可以作为肥料和土壤改良剂；氮氢化物是形成雾霾的元凶之一，而小球藻恰巧爱吃这种“废物”，在现代生物技术下，通过光合作用，小球藻将雾霾中的污染物转化为自身营养，帮助人类消除环境污染，净化空气，重现蓝天。小球藻的脂肪含量为10％～30％，可用作生物燃料的原料，通过发酵和提取可得到生物柴油等能源产品。

　　近些年来，科学家研究将小球藻请上了太空飞船，担任航空航天受控生态生命保障系统的重要角色。受控生态生命保障系统是人工建造的太空微型密闭生态系统，小球藻因为富含蛋白质、碳水化合物和多种维生素和矿物质，被委以长住太空大使重任，不仅为宇航员提供理想的食物和净水，还充当飞船可以循环使用的“空气净化器”，为宇航员提供生命保障。

　　小球藻固碳降排技术应用建议

　　从实验效果看，金晟达公司研制和开发的小球藻固碳降排技术，有望成为改善工业城市小气候的有效手段，并为解决全球气候问题的提供新的思路和途径。鉴于该成果尚处在实验阶段，为加快小球藻固碳降排技术的推广运用，特提出以下建议：

　　进一步提升技术成熟度。技术成熟度是实施小球藻固碳降排技术推广运用的关键。目前，该技术仍处于研发和试验阶段，且一部分试验基地还在国外。为了提高技术成熟度，建议金晟达公司继续加大对小球藻固碳降排技术的研发投入，包括加强小球藻养殖技术、应用技术的科学研究，进一步优化关键环节，推动相关领域的科技创新，以提高技术的效率和可靠性。为了验证小球藻固碳降排技术在实际工业城市环境中的适应性和效果，应积极开展实地应用试验。通过选择不同的工业城市、不同的能耗企业和不同的公共室内空间进行实地试点，收集相关数据并进行分析，更好地了解技术的潜力和局限性。试点还可以帮助识别潜在的问题和挑战，并针对性地改进和调整技术。此项工作可以与相关大学科研机构和研究团队进行合作，建立跨学科的合作伙伴关系，促进技术交流和共同研发，成果共享。与此同时，对于小球藻的开发利用也要同步推进，与大学、研究机构和行业专家合作，能够提供更全面的智力支持，以加快成熟技术的推广应用，早日进入产业化运营。

　　积极防范生态风险。事物总是一分为二的。虽然小球藻的引进和养殖具有固碳减排和提升生态系统的重要功能，但不可忽视其对当地生态系统可能造成的影响。小球藻养殖如果管理不当，任其在自然环境中过度繁殖，会对环境、人类和动植物造成一定的生态风险。比如导致水质变差，使水体富营养化，严重时会造成水生态系统失衡，水生产力下降，甚至环境污染等。因此，金晟达公司在研究和推广小球藻固碳降排技术的过程中，须未雨绸缪，防患未然，科学评估小球藻固碳降排技术运用对当地生态环境的影响。这包括评估其对水质、土壤质量、生物多样性和生态系统功能等方面的潜在风险和影响。通过了解技术引入的环境变化和可能的风险，进而为制定相应的管理措施提供科学依据。还应建立小球藻养殖对周边生态环境影响的监测系统，定期监测技术引入后的环境变化和生态效应，及时发现和应对潜在的风险。同时，制定生态风险管理预案计划，落实紧急应对措施和修复计划，以应对可能发生的意外事件和生态破坏，确保技术应用的可持续性和生态安全性。

　　积极回应社会关切。在推广小球藻固碳降排技术的过程中，公众对于新技术的运用和新产品的出现往往存在疑虑和担忧。因此，金晟晟达公司要积极与政府、企业和社会公众加强沟通和交流，及时宣传关于小球藻固碳降排技术的详细信息和科学依据。通过公开透明的方式，解答公众的疑虑和质疑，建立技术的信任度。可以通过组织科普活动、举办研讨会和开展图文并茂、易于理解宣传活动，向公众普及小球藻固碳降排应用场景等相关知识，帮助公众了解技术的重要性和深度开发的潜力。主动加强与环保管理机关的联系、积极开展与相关环保企业及小球藻延伸产品创新开发者的合作，共同推动小球藻固碳降排技术的应用和推广。为了增加信息的透明度和公众的参与度，还应落实信息公开机制和公众参与机制，实施监管和问责措施，接受公众监督和媒体监督，让公众在技术推广的决策和实施中发挥积极作用。

　　小球藻固碳减排给我们以重要的启示：利用生物科技进行碳中和，正成为未来可持续发展的重要方向。生物科技以其独特的优势和创新性应用，以及具有绿色环保、可再生、可生物降解等特性，为解决全球日益突出的气候危机提供了广阔的前景。生物科技在能源领域的应用前景广阔。例如，生物能源作为一种可再生能源，具有低碳排放、可持续利用的特点。生物质发电、生物柴油等技术的发展，将进一步推动能源领域的绿色转型。现在各地都在推进美丽乡村建设，如果我国每年利用农业50%的秸秆、40%的粪便、30%的林业废弃物，以及开发5%、约550万公顷边际性土地种植能源植物，同时建设约1000个生物质转化工厂，那么其生产能力便相当于年产石油5000万吨，其产能相当于一个大庆油田。不仅可以提高能源安全度，减排1.6亿吨二氧化碳，农民也可因此新增收入400亿元和1000多万个就业岗位。生物科技在农业和环境保护领域的应用也具有重要意义。通过多种技手段，可以应用于环境修复和生态保护，通过生物降解技术、植物提取物的利用等方式，实现对污染物的有效治理和生态系统的修复。展望未来，金晟达公司作为生物技术领域的领军企业，将紧紧抓住发展机遇，勇于面对挑战，科学制定发展战略，以小球藻固碳减排技术为突破口，尽快将实验技术转化为现实可行的解决方案，不断推动企业的创新和发展，争当行业碳中和的先锋。

　　作者：邢琨（1985.6），男 汉族 安徽马鞍山人 学历：研究生 职称：讲师，从事地乡村规划设计、景观设计、人居环境研究