雑草が雑草ではないのはいつですか？簡単な答えは、海藻のときです。今日、藻類（水系の雑草や通常の池のスカムの形をとることができます）は、動物飼料からジェット燃料まで、あらゆるものを私たちに供給するという大きな可能性を秘めています。
藻類培養 藻類の商業栽培です。藻類（単数形は「藻類」、ラテン語で「海藻」を意味しますが、1つだけを見つけることはめったにありません）は、水中で成長する単純な緑色の植物です。彼らの緑色は、草、木、トウモロコシのように、光合成を使用して独自の食品を生産することを意味します。藻類には2つの主要な形態があります。 大型藻類 海藻です。昆布は海で180フィート（55メートル）以上の長さに成長します[出典：エドワーズ]。海苔はお寿司に巻かれた品種です。 微細藻類 水に浮かぶ小さな単細胞の植物で、それぞれが顕微鏡でしか見えません。
藻類培養は新しいものではありません。海藻は少なくとも1500年前に日本で最初に栽培され、藻類の生産は今でも日本で大きなビジネスとなっています[出典：Guiry]。ダルスはイギリス諸島で長い間食べられており、微細藻類のスピルリナは16世紀のメキシコのアステカ族によって収穫されました。海藻は人間の食物を提供することに加えて、肥料に使われてきました。それらは、スープから歯磨き粉まですべてに現れる食品増粘剤カラギーナンおよび他のゲル化剤および安定剤を提供します。世界中で、藻類の生産は60億ドルのビジネスです[出典：国連食糧農業機関]。
今日、藻類は、エネルギーを供給し、環境の脅威と戦う可能性があるため、新たな関心を集め、投資を再検討しています。藻類の有機物の一部は油の形をとり、それを絞り出してバイオディーゼル燃料に変換することができます。藻類は陸上植物を打ち負かし、石油を生産する効率を低下させます。藻類のいくつかの種類は、ガソリンやジェット燃料にさえ精製できる油を産出します。植物の炭水化物部分はエタノール生産のために発酵させることができます。
藻類は、煙突から排出される温室効果ガスである廃二酸化炭素を使用可能な製品に変換することができます。それらは汚れた水をきれいにし、汚染物質をバイオマスに変換するのを助けることができます。医薬品や化粧品にも用途があります。
このすべての可能性を考えると、この「雑草」は確かに詳しく調べる価値があるようです。
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近年、藻類が興奮を引き起こし、研究投資を呼び込んだのはなぜですか？すべての緑の植物と同様に、藻類には葉緑体が含まれています 彼らの細胞で。これらの小さな構造は、光エネルギーを使用して炭素と水を単純な糖に結合する分子であるクロロフィルで満たされています。細胞はさらにこれらの糖の一部をタンパク質や脂質または油に変換します。
しかし、藻類がトウモロコシ、小麦、リンゴの木と同じことをしているのなら、なぜわざわざそれらを育てているのでしょうか。結局のところ、穂軸のトウモロコシ、甘いロールパン、アップルパイは、私たちのほとんどにとって海藻よりもおいしいです。藻類が彼らのために行っていることのいくつかはここにあります：
これらすべての利点に惹かれて、藻類の耕運機は、植物を育てて収穫するための効率的で経済的な方法を考え出すために熱心に取り組んできました。コスト要因は現在、藻類を商業的に実行可能にするために克服しなければならない大きな課題です。
すべての藻類培養には、水、光、栄養素の3つの基本が必要です。
水が一番簡単です。飲用である必要はありません。さまざまな種類の藻類が、淡水、塩水、汚れた水でうまく育ちます。日光は無料なので、好ましい光です。しかし、日光は藻の塊に3〜4インチ（7〜10センチメートル）しか届かないため、栽培者は藻をかき混ぜてすべてを光にさらす必要があります[出典：Chemeurope.com]。主な栄養素は二酸化炭素であり、これは空気または他の供給源から来る可能性があります。攪拌またはバブリングはそれを水に溶かします。栽培者は、窒素や微量元素などの他の栄養素がまだ水中にない場合は、それらを供給しなければなりません。
藻類を栽培するための3つの基本的なシステムがあり、それぞれに長所と短所があります。
これらのシステムはすべて、水に浮かぶ単細胞の微細藻類を成長させるために設計されています。生産者は通常、外洋で大型藻類を栽培します。水にはすでに藻類が必要とする栄養素が含まれており、良好な成長条件を提供します。伝統的な方法は単に野生の海藻を収穫することでしたが、これは今でも世界中の沿岸地域で行われています。
需要の増加に伴い、生産者は海藻を栽培し始めました。昆布などの一部の品種では、胞子がロープに取り付けられ、ロープが海に固定され、海藻が成長します。他の種類は、網に固定されているか、プールに堆積している海藻の断片から成長します。
農業は1万年前から存在しています[出典：Lienhard]。藻類培養は比較的新しいものです。科学者やエンジニアは、藻類を効率的に育てる最良の方法を積極的に研究しています。植物の収穫は、熱心な研究のもう1つの主題です。
変数の制御藻類農家は、良い作物を得るために2つの重要な変数を制御する必要があります。水のpHレベルは重要です-藻類は7から9のpHを好みます-わずかにアルカリ性です。温度も重要です。藻類は主に華氏60度から80度（摂氏16度から27度）で成長し、種によって好みが異なります[出典：oilgae.com]。
微細藻類を収穫することは、微細藻類が成長する水から微細植物を取り除き、それらをペーストに濃縮することを意味します。次に、栽培者は水分を取り除き、高密度のバイオマスを残す必要があります。微細藻類の微細なサイズは、収穫に関して問題を引き起こします。
1つの方法はろ過です 。栽培者は、藻類を含む水を、藻類の細胞よりも細孔が小さいセルロース膜に通すことができます。フィルターはすぐに藻でいっぱいになり、詰まるため、これは難しい場合があります。研究者は、藻類を効率的にろ過するためのより良い方法を探しています。
凝集 、別の収穫方法は、藻を凝集させることを意味します。自然に凝集する化学物質や藻類の種類を追加すると、微細藻類が凝集塊を形成し、収集しやすくなる可能性があります。
藻類を収穫する別の方法は、浮選によるものです。 。ここでは、栽培者は圧縮空気を使用して泡や藻の泡を作り、小さな植物を表面に運び、そこですくい取ることができます。
遠心分離機はさらに別の収穫方法です。水と藻で満たされた容器を回転させると、藻が一方の端に集まります。
作物を最も効果的に収穫するために、藻類栽培者はこれらの方法を組み合わせることがあります。彼らは凝集を使用して藻類の塊を形成し、次に浮選または遠心分離機でそれらを分離する可能性があります。微細藻類を収穫するための真に効率的な方法を考え出すことは、栽培コストを下げるための鍵です。
大型藻類の収穫にはさまざまな問題があります。野生の海藻を集めることは労働集約的なプロセスです。制御された条件で育てられた海藻のいくつかのタイプは、ネットに集めることができます。ロープで育てられた昆布は、引っ張って吊るして乾かすことができます。浅瀬の昆布の森は、海底の昆布床のてっぺんを取り除いて、機械で刈ることができます。
収穫したら、藻類はその水を排出して乾燥させる必要があります。遠心分離機は水をスピンアウトできますが、比較的高価です。一部のシステムでは、収穫と処理を組み合わせて、水を排出するベルトフィルターに藻を広げ、藻のバイオマスから水を引き出す毛細管媒体を使用してさらに水を除去します。
次のステップは、内部の油を抽出するために藻類の細胞壁を破壊することです。藻類はネジまたはピストンプレスに通されます。化学物質、電磁パルス、または超音波も細胞を破壊するために使用される場合があります。油が排出されると、残りのバイオマスはケーキに圧縮され、動物飼料の補給や肥料として使用されます。
藻類は幅広い用途を見出しており、エネルギー分野で最もエキサイティングな用途です。
藻類の話題は、それが再生可能エネルギーの理想的な供給源であり、究極のグリーン燃料になる可能性があるということです。米国政府とボーイング、シェブロン、ハネウェルなどの企業による研究は、藻類培養を新世代のエネルギーの経済的に実行可能な基盤にする方法を開発しています[出典：Chemeurope.com]。魅力の一部は、藻類を変換できる燃料の範囲です。
藻類は実際には汚染された水で繁殖します。つまり、藻類は廃水処理に使用できます。藻類は、都市、産業、または農業の廃水からの汚染物質を、エネルギーに変換するための動物飼料やバイオマスなどの使用可能な副産物に変えます。藻類は、除去またはリサイクルのために重金属を自然に蓄積します。
気候変動に寄与する温室効果ガスである二酸化炭素は藻類のお気に入りの食物であるため、植物は炭素回収に使用できます。 。それらは、陸上植物よりもはるかに速いクリップでガスを有機炭素化合物に変換します。 1ポンド（453.6グラム）の藻類は2ポンド（907.2グラム）の二酸化炭素を消費します[出典：エドワーズ]。石炭火力発電所の廃ガスを大量の藻類に供給し、文字通りそれを食い尽くします。廃ガスは、大気から永久に排除するために貯蔵することも、化石燃料の使用を削減するために燃料に変換することもできます。
藻類は、人間の食物やサプリメントとしての役割を果たし続けています。人々はサラダや寿司で海藻を食べ、微細藻類のスピルリナから作られたサプリメントを摂取します。藻類は完全なタンパク質、オメガ3脂肪酸、ビタミンを提供します。カラジーンはアイリッシュモスと呼ばれる紅藻から抽出され、増粘剤として使用されます。
藻類は、牛やエビや甲殻類などの海洋動物の飼料としても使用されています。藻類の処理後に残ったバイオマスは、有機肥料として農地に利用できる場合があります。藻類は化粧品や医薬品にもマイナーな用途があります。
藻類の成長、収穫、加工に関する研究は、多くの面で進んでいます。その計り知れない価値を考えると、この単純な「雑草」が私たちの社会と経済の将来において成長する役割を果たすことは間違いありません。
グリーン原油あなたの車が海藻の上を走っているのを想像するのが奇妙に思えるなら、もう一度考えてみてください。今日私たちがガソリンに変換する原料は、海底に沈み、堆積物で覆われた藻類の異常発生から何百万年もかけて形成されました。熱と圧縮により、小さな植物は原油に変わりました。藻類ベースの燃料のプロモーターは、それを「グリーン原油」と呼んでいます[出典：Jha]。
この記事を研究する前は、藻類と海藻が同じ小さな緑の植物の異なる形であることを正直に知りませんでした。私は、食物、エネルギー、汚染防止など、さまざまな方向での藻類の可能性に驚いています。ロングアイランド湾での海藻実験からウェストバージニア州でのバイオディーゼルへの取り組み、オレゴン州での炭素吸収プロジェクトまで、パイロットプロジェクトがいたるところに現れているようです。藻類革命の危機に瀕しているのではないかという印象を受けました。