(Courtesy Aecom)
一家公司認為它可以通過用污泥製作運動鞋來解決全球藻類危機2017年11月的一個早上,當佛羅里達州萊克蘭的居民出發去上班時,一小隊工程師把看起來像巨大熔岩燈的東西停在了邦納湖岸邊。這個10乘8英尺的水箱坐落在裝有發電機驅動泵的拖車上。隨著拖車汩汩作響,一根軟管將一股綠色的、被藻類堵塞的漩渦水流注入水箱。
像佛羅里達的許多水域一樣,龐奈湖已經被植物粘液淹沒了。事實上,世界上所有50個州和許多國家都在努力應對藻類的流行程度,這可能會對人類和生態系統造成毒害。佛羅里達海灣沿岸藻類的「赤潮」殺死了數噸魚和海洋哺乳動物。
中國的湖泊已經變成了電綠色的淤泥。南加州的海灘也正在經歷藻類及其相關毒素的爆炸:軟骨藻酸和微晶體蛋白是藻類產生的毒素之一,可以殺死野生動物並導致人類疾病。吞咽、游泳或吸入(通過海霧)會導致嘔吐和腹瀉;長期接觸會導致癌症和肝功能衰竭。在佛羅里達州,救生員報告呼吸道疾病的發病率較高,許多碼頭工人已經開始戴口罩。對抗藻類並不容易,也不實際,但是在龐奈湖,一家名為Aecom的跨國公司的工程師們測試了一種全新的技術,他們認為這可能為全球藻類危機提供一種解決方案。水箱過濾水中的藻類,然後將其轉化為塑料泡沫,就像鞋類公司每年生產數十億雙鞋所用的那種泡沫。跑鞋、運動鞋和登山鞋帶給你的那種舒適感覺?它通常由乙烯-醋酸乙烯泡沫提供,而乙烯-醋酸乙烯泡沫是由有毒的石化產品製成的。
但是一些戶外鞋類公司,如Bogs和Altra,與Aecom合作,已經開始用一種叫做藻華的基於EVA-海藻的混合物製造鞋子。隨著這種新材料越來越受歡迎,藻類可以幫助清理一個因有害環境影響而臭名昭著的行業。你可能會開始感謝海藻給你台階上的春天——你可能會看到更乾淨的水道。
萊克蘭市的湖泊和雨水經理勞瑞·史密斯說:「看起來非常令人驚奇。」。史密斯和其他一些佛羅里達水專家參加了龐奈湖測試,以了解這一過程,並評估其對所在地區的潛力。她目睹了一台水泵是如何通過軟管將水抽入水箱的,在水箱中,粘稠的水與凝結劑混合,導致藻類凝結在一起。(坦克可以從岸上的一個地方行駛,儘管它安裝在一個可攜式拖車上,可以很容易地重新定位。然後,氣泡被泵入水中。當他們上升時,他們把藻類帶到水箱的表面,在那裡藻類像卡布奇諾咖啡上的泡沫牛奶一樣漂浮。
工程師撇去結塊的藻類,一股清澈的水流回流到湖裡。該系統每分鐘處理125至175加侖湖水,僅一天就捕獲了300多磅藻類。「藻類數量驚人,」史密斯說。「對於大多數水質項目,我們看不到直接影響。但是有了這個,我們看到污染出來了,乾淨的水又回來了,這太神奇了。我非常希望隨著這項技術的不斷完善,它能為[解決藻類疫情提供一個真正的解決方案。」
(Courtesy Aecom)
藻類不像漏油,它會將外來化學物質引入水道。微小、自由漂浮的植物自然存在於海洋和淡水環境中,它們偶爾會爆炸到致命的程度。近年來,這些花朵變得更大、更頻繁、更持久。氣候變化可能是一個因素:地球水溫正在攀升。
此外,氮和磷——自然存在於大多數水道——現在正以前所未有的水平出現在許多湖泊和海岸線上。雨水將富含氮和磷的肥料從我們的草坪和農場沖入流域,在那裡它們刺激藻類的生長。事實證明,過度刺激的藻類會給它們賴以生存的社區和水域帶來大問題。
在2014年8月的四天裡,俄亥俄州托萊多的大約500,000名居民無法飲用自來水,甚至無法用自來水淋浴,因為伊利湖的藻類大量繁殖。2018年7月,奧克喬比湖成為光合作用微生物的污水池後,州長里克·斯科特宣布佛羅里達州南部七個縣進入緊急狀態。藻類覆蓋了該湖730平方英里的90%,削弱了許多在仲夏大部分時間依賴奧克喬比旅遊和戶外娛樂的企業。另外,這些花像腐爛的食物一樣難聞。因此,儘管「綠色黏液的攻擊」聽起來像一部C級恐怖電影,但在某些領域,危機是真實的。
到目前為止,可用的補救措施已被證明是不充分的、不切實際的,或者兩者兼而有之。向水中加入硫酸銅或明礬會導致快速死亡,但這些化學物質也會殺死魚。而且它們本身不會去除藻類,所以嵌入藻類細胞壁中的磷和氮會持續存在於水道中,並使隨後的水華更有可能發生,因為藻類以磷和氮為食。疏浚去除了有害的營養物質,但是非常昂貴——史密斯說,一個80英畝的湖泊大約需要600萬美元——而且沒有好的方法來處理疏浚的淤泥。
其他建議包括建造雨水蓄水池,在允許(稍微乾淨一點的)水重新進入溪流和湖泊之前,污染物可以在這裡沉澱下來。但是這樣的系統也很昂貴——在佛羅里達,僅僅購買所需的土地就可能超過10億美元——而且環境收益沒有得到證實。
然後,2014年,一位名叫羅布·福肯的衝浪者和發明家開始研究解決藻類問題的新方法。有了材料開發的背景和對可持續發展的熱情,福肯認為藻類的高蛋白含量可以讓植物在某些塑料的生產中代替石油,比如用來製作瑜伽墊和彈性鞋底的泡沫。他與Algix公司建立了聯繫,Algix公司已經開發出一種小規模的方法來清除鲶魚養殖場的粘液。Algix為Falken提供了一些海藻,經過一個月的實驗,他開發了一種植物泡沫的配方:將太陽能幹燥的海藻粉碎成粉末,將其轉化成顆粒,然後將這些顆粒注射成型為柔性生物塑料片。
根據這個公式,大約一半海藻,一半EVA的重量,阿爾吉克斯和法爾肯在2015年合作成立藻華。藻華的海藻泡沫小規模生產最初吸引了製作利基產品的精品品牌。Vivobarefoot用它做了一雙兩棲運動鞋。凱利·斯雷特將布藻華引墊應用到他的斯萊特設計衝浪板上。
這種藻類是從中國的太湖採集的,太湖甚至比奧克喬比湖還要大,並提供了數百萬磅的生物量。但是為了供應最大的齒輪品牌,布藻華要吸進更多的綠色膠水。因此,2016年,該公司與Aecom合作,Aecom是一家全球性工程公司,負責建造和運營大型基礎設施項目,如風力發電場、橋樑和紐約的一個世界貿易中心。這種夥伴關係鼓勵了美國一些地區嘗試吸藻。2018年夏天,Aecom在珊瑚角的北邁爾斯堡和佛羅里達州的李縣執行了第一個正式的除藻項目。
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現在鞋類最大的玩家之一正在敲藻華的門。阿迪達斯證實,目前正在測試藻華泡沫,以備未來產品使用。
已經有大約15個戶外品牌在從鞋子到單槓的項目中使用藻華。(衝浪技術公司使用藻華作為甲板墊。)今年春天,鮑格斯將藻華的鞋墊滑入鞋子和靴子,奧馳亞將藻華打造成新的休閒鞋系列。薩奧拉是一家可持續生產的運動鞋公司,去年秋天首次推出藻華鞋墊和外底系列。
「藻華只是一種更乾淨、更好的材料,」薩奧拉的創始人紀堯姆·里諾西耶說。「它的生產會使水道更加清潔。對我來說,這是雙重好處。」
另外,奧馳亞的創始人金·哈珀說,藻華非常舒服。哈珀說:「這種一滑的感覺非常關鍵,因為你試穿[鞋時的感覺對它的銷售有很大影響。」。「建造可持續但不舒適的東西對你沒有任何好處,因為人們不會買。」
但是藻華的銷售情況還有待觀察。
你會認為EVA泡沫是一個容易被拿下的目標。它由不可再生的石化產品製成,在技術上是可回收的,儘管實際上很少這樣做。取而代之的是,它被廢棄了——隨著EVA分解,它釋放出揮發性有機化合物,污染空氣和水。
所以,雖然EVA可能是個魔鬼,但它是鞋類公司已經知道的魔鬼。儘管海藻泡沫具有令人信服的環境優勢,但這使其難以下台。
藻華被一家名為「地球轉移」的第三方諮詢公司來評估泡沫從誕生到來世的環境影響。分析發現,布藻華其海藻-乙烯-醋酸乙烯酯混合物對環境的危害比純乙烯-醋酸乙烯酯低20%至41%。儘管布藻華前是不可回收的。(藻華可回收,原因與標準EVA泡沫不可回收相同:它不能熔化和再加工成新材料。)
但是藻華能比純EVA費更多,還有多少仍在確定之中。「現在知道還為時過早,」里諾西承認。「我們認為它會稍微貴一點,但不會太貴,因為原材料什麼都不花,」他解釋道。但美國鞋類經銷商和零售商高級副總裁安迪·波爾克說,即使是幾便士的差價也可能阻止大眾市場品牌的轉換。「美國人購買許多基本的20到40美元的鞋,」他說。"藻華在低價位鞋上與EVA泡沫成本競爭嗎?"他問道。如果做不到,藻華可能會保持在80美元到100美元的鞋子價格範圍內,這些鞋子是由那些希望以創新和可持續性給顧客留下深刻印象的公司生產的。波爾克承認,「藻華能並不適用於每一種產品,但我認為,只要這種材料經得起鞋的設計考驗,能夠提供透氣性、柔韌性、舒適性、穩定性等,它就能在鞋類市場找到一個很好的位置。」即使藻華有贏得主流著名鞋類品牌的青睞,它仍然會對整個鞋業產生顯著的影響。
清理該行業每年生產的230億雙中的一小部分,可以減少這一類別對石油的依賴。布藻華影響力似乎可能會超越鞋子,擴展到瑜伽墊和其他目前依賴伊EVA產品。(Tentree在Kickstarter上浮動了一個使用布盧姆的背包。奧馳亞的哈珀說:「我確實認為[藻華變得相當無處不在。」。「許多公司都希望保持可持續發展,這在成本和舒適度方面可以與[和伊EVA媲美,所以這並沒有給品牌提供很多不使用它的藉口。」
此外,史密斯說,將一種有害的天然物質轉化為高需求的商業材料是「真正的循環利用精神」如果Aecom的藻類過濾比疏浚成本低,史密斯可以清理她所在地區的水道,節省納稅人的錢。「我們想要好的水質,但我們的生死取決於成本效益,所以我無法告訴你我對我看到的試點項目印象如何,」她說。萬能藥在水恢復工作中很少見,但史密斯說,即使這只是棚里的一個工具,「我希望它能成為一個超級好的工具。」