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二號站登錄測速利用太陽能生產微生物 可以減少能源的消耗并提高生產效率

2號站登錄測速 2號站登錄測速 2個月前 (08-04) 6次瀏覽

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德國哥廷根大學的科學家們提議將太陽能發電與微生物蛋白質的生產結合起來,他們認為這可能是植物和動物蛋白質的替代品,在減少土地消耗的同時確保糧食安全。

微生物蛋白質由一種粉末組成,可作為動物的富含蛋白質的飼料或作為人類的食物,它的生產可由細菌、真菌、酵母和藻類完成,被認為是種植傳統作物的替代物??茖W家們指出,在土地使用和能源效率方面,尚未對傳統農業和光伏驅動的微生物蛋白系統進行定量比較。

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學者們在發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的論文《光伏驅動的微生物蛋白生產可以比傳統作物更有效地利用土地和陽光》中指出:”我們表明,在所有相關的太陽輻照度水平上,微生物食品的生產在單位土地面積的熱量和蛋白質產量方面優于農業栽培的主食作物。”

PV-SCP:陽光、空氣和水

德國小組通過結合地面光伏、空氣、水和營養物質來種植微生物蛋白質,模擬了大規模生產微生物生物質,這也被稱為單細胞蛋白(SCP)。在這種配置下,光伏被用來將來自直接空氣捕獲的大氣中的二氧化碳轉化為微生物生物質。

首先,太陽能發電廠產生的電力被用來產生化學能量,這些能量被儲存在電子供體中,如氫氣、甲醇和甲酸鹽。然后通過微生物的生長將二號站登陸測速鏈接轉化為儲存在生物質中的化學能。在該過程的最后過濾步驟中,核苷酸、脂肪酸和碳水化合物被從生物質中丟棄,只有蛋白質被保留下來。

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效率的提高

根據研究人員的發現,與大豆相比,太陽能驅動的SCP生產只需要10%的土地面積,而大豆是效率最高的植物作物。此外,報告指出,植物和動物分別使用大約100倍和10000倍的水來產生同等的熱量。

該研究計算出,即使在日照較少的北方氣候中,太陽能驅動的微生物食品的產量可以遠遠超過主食作物,同時最大限度地減少水和肥料的使用,重要的是,這種生產也可以位于不適合農業的地區,如沙漠。

然而,他們也承認,SCPs可能必須應對食品市場上消費者難以接受的問題,或者飼料市場上的價格壓力。


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