早正在2017年的ARPA-E動力翻新峰會上，咱們便遇到了一家名為MarineBioEnergy的公司，該公司致力于研討一個觀點--機器人潛艇正在公海養殖海帶，以制造碳中跟生物燃料。這一觀點有良多可取之處：海帶正在發展進程中接收碳，是以當新動物扎根時，它隨后開釋到大氣中的任何碳皆會失掉均衡。不僅如此，海帶可以轉化為動力密集型液體燃料，為此曾經有了重大的配送基礎設施。最緊張的是，海帶發展正在大陸中，那意味著咱們沒必要給它施肥，給它海水，或許像風能跟太陽能農場那樣爭奪海洋空間。
海帶養殖的辣手之處在于，海帶須要三樣器材才氣發展：陽光、養分并將其“抓牢”。這類聯合只能正在海岸線上天然天找到，那嚴峻限定了海帶的養殖數目。可是MarineBioEnergy公司的設法主意是正在坦蕩的大陸中養殖海帶，用機器人潛艇將海帶從白日的陽光到夜間幾百米深的富含養分的火之間輪回。這類深度輪回是不是真的合用于海帶是一個年夜的開放性問題，但比來的一些試驗曾經辦理了這個問題。
海帶本身并不是天然可以實現輪回進程的。海帶會本人正在淺灘上探求一些巖石，粘正在那里，朝著陽光向上發展。為了使本人連結垂直，海帶正在每片葉子的底部發展出許多口袋狀的孢子囊，內里有良多胞子。芽孢成熟時，芽胞分裂，內里的芽胞便出來，用兩根鞭毛正在海里游動。正在適合的前提下，便會抽芽并長成海帶。不人曉得若是海帶正在深度輪回進程中發展會產生甚么；這些囊可能造成嗎？若是不克不及，那會對動物的其他部門形成甚么影響？
視覺分揀機器人的優點為了辦理這個問題，MarineBioEnergy公司與南加州大學WrigleyInstituteforEnvironmentalStudies協作，正在加州海岸中的圣卡塔琳娜島（SantaCatalinaIsland）深度輪回一些小海帶。他們不利用機器人潛艇，而是組裝了一個海藻升降舵，由一個拴正在海底的自動絞車構成。絞盤上有一個支架，支持著許多小海帶動物。每天晚上，升降舵皆會把它們降到80米深的養分豐碩的水中喂食。到了早上，全部安裝被卷起放在陽光下。
MarineBioEnergy公司總裁CindyWilcox正在一封電子郵件中向咱們描寫道，顛末100日夜的高低輪回，測試顯現海帶曾經順應了它的深度輪回，而且正在疾速發展。
成果發明，深度輪回的氣囊又少又窄，充斥的是液體，而不是氣體。這是第一次評釋，至少有一種海帶正在白日概況的陽光跟夜間的溫躍層以下的營養物質之間輪回時繁衍生息。”
中國分揀機器人分揀機器人市場前景深度輪回的海帶發生的生物量約莫是不深度輪回的對照組海帶生物量的4倍，只管試驗正在100天后完畢，但海帶正在當時借不完整發展。之后，看看成熟海帶究竟可以發展多大和多快，將是下一階段的試驗方針。
Image：MarineBioEnergyDiagramshowingthelifecycleofanoceankelpfarm.
分揀機器人簡圖終極，這個設法主意是將海帶的出產與海岸斷開，應用太陽能機器人潛艇將極大的海帶帶到坦蕩的大陸中。每隔90天，海帶便會被修剪、裝袋，然后送到取貨面轉化為生物燃料，而機器人潛艇則會把剛剪下的海帶拖出來，從頭起頭輪回。
海帶轉化為燃料的實際進程是經由過程現有的貿易進程停止的，即水熱液化或厭氧消化。海帶中約莫一半的碳可以被加工成汽油或熱油當量，而另一半則被加工成甲烷，可以用來為轉化進程本身供給能源，轉化成氫氣，或許作為零丁的產物出賣。因為正在這個進程中開釋的碳來自海帶本身，它實際上并不向大氣中增添任何碳，Wilcox注釋講：
快遞分揀機器人的意義咱們的猜測是，每艘無人機潛艇正在30年的使用壽命內發展的海帶，其生物量約為12000干公噸，是無人機跟農場體系質量的200多倍。這類生物質所含的能量是制造跟操縱無人機跟一切相關農業設備所需能量的160多倍，包羅布置跟收割。當海藻的燃料被熄滅時，它會開釋出幾個月前從情況中接收的二氧化碳，而農場本身的碳腳印絕對較小，由于它的質量與產物比擬十分小。咱們的假想是，海帶衍生動力跟無機質料終極將為絕對較小的農業設備供給一切投入，是以沒有須要化石燃料去保持跟開展如許的體系。
Wilcox道，要取代美國利用的一切液體運輸化石燃料，須要蒔植約220萬平方公里的海帶，占太平洋面積的不到1.5%。那看起來能夠是一個比力小的百分比，但那依然須要大批的海帶，一些人憂郁那能夠會對其他海洋生物發生甚么影響。依據Wilcox的說法，溫鹽環流每一年正在全部大陸發生約莫3.5米的營養物質上升流，海帶養殖只能接收上升流中約莫6厘米的營養物質。風趣的是，經由過程出產肥料作為生物燃料的副產品，海帶借可以用來資助將深海的營養物質帶回海洋，這一進程現階段只能經由過程火山跟鮭魚停止。Wilcox道：“咱們估計大陸農場的次要作用將是資助削減人為形成的大批人工營養物質流入大陸形成的損傷，但那須要更多的研討。”
正在將來幾年，MarineBioEnergy公司愿望應用ARPA-E供給的資金建造耕具原型，并停止大規模的大陸實驗，之后的方針是樹立第一個農場，起頭大規模出產海帶。
原文題目：機器人鞭策了海洋生物燃料的開辟
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