揭开Honda“藻类”的可能性!碳中和之路不只是实现电动化

2023.02.23

#碳中和  #清洁能源  #Honda eMaaS

Honda为什么要研究藻类?为了搞清楚这个问题,我们请教了先进动力单元・能源研究所。在那里我们了解到Honda对环境和对人类的着想之情。在实现碳中和的过程中,究竟为什么选择研究“藻类”呢?我们采访了掌握研究关键的两个人。

Index
  • 目标不是脱碳而是摆脱使用化石燃料
  • 不排放二氧化碳,回收二氧化碳
  • DREAM×藻=DREAMO,为地球环境和人类着想

本田技术研究所 先进动力单元・能源研究所 先进能源研究 Chief Engineer

塚越 范彦

2007年通过社招进入公司。从事生物乙醇生产的发酵工艺研究。之后从事可再生材料、CO2转化技术研究。目前正在推动研究实现碳中和所需的二氧化碳回收/转化/固化技术。

本田技术研究所 先进动力单元・能源研究所 先进能源研究 Assistant Chief Engineer

福岛 Nozomi

2007年通过社招进入公司。在质量部门从事化学材料分析和车身领域树脂零部件的开发后,2013年开始开发藻类培养技术。2020年起担任现职。Honda DREAMO的开发责任人。

目标不是脱碳而是摆脱使用化石燃料

──请问Honda为什么要研究藻类呢?

塚越: 我们正在研究通过有效利用二氧化碳来实现碳中和的技术。减少二氧化碳的排放也很重要,但是我们正在考虑通过吸收排出的二氧化碳,使其转换成其他物质进行再利用,或者直接去除等方法令二氧化碳的总排放为零。其中一个方法就是“藻类”。

藻类在生长过程中吸收二氧化碳,转化后也可以用作生物燃料。

现在,大多数能源依赖于化石资源,包括使用移动出行工具在内,许多电力也是通过燃烧化石燃料产生的。化石资源是廉价的,社会就是建立在化石资源之上的。

一直以来,Honda为了实现自由移动出行的喜悦,提供了包括二轮、四轮和喷气式飞机等许多使用化石燃料的移动出行工具。

但是,为了应对全球变暖,必须做出改变。为了改变社会,需要一种全新的技术,其中之一就是我们正在研究的技术。

——在汽车行业,电动化的势头越来越强劲。

塚越:我觉得能够电动化的产品就应该电动化。不过对于Honda来说,产品涉及许多领域,也就是所谓的多元化业务,要想全部实现电动化难度很高。

像摩托车、汽车等短途出行的地面移动出行工具容易实现电动化,而喷气机、船舶等大功率的移动出行工具则很难实现电动化。在电动化比较困难的领域,燃料仍然不可替代,需要合成燃料、生物燃料等替代燃料。

正因为Honda不仅做二轮、四轮,还做船外机、喷气机等,所以才要考虑多种途径。

此外,Honda产品在全球被许多客户使用。发达国家和发展中国家的环境不一样,仅靠制造电动汽车不能解决所有问题。应该根据用途和地区,找到例如电力、氢能、合成燃料、生物燃料等适当的能源组合。

不排放二氧化碳,回收二氧化碳

——电动化和氢能源化不仅仅是减少二氧化碳的排放量。

塚越:不排放二氧化碳是比较理想的状态,但是非常困难的一点是在使用燃料的同时,还要配套考虑排放出去的二氧化碳如何回收和利用来减少环境负荷。

把二氧化碳看作是一种资源使其循环,即碳循环。

例如,直接从工厂废气中回收二氧化碳。但是100%从排放源直接回收是不可能的,扩散到大气中的二氧化碳也可以通过DAC(直接空气碳捕获)技术从大气中回收。

回收的二氧化碳可以掩埋,也可以将其转化为燃料加以利用。

——如果能回收二氧化碳用作燃料那就一举两得了。

塚越:没错。所以我们在考虑如何活用藻类。

接下来,Honda研究的藻类“Honda DREAMO”的研发负责人福岛女士将接受我们的采访。

不为人知的藻类的力量,吸收二氧化碳的能力是什么

──福岛女士,请您谈一谈藻类的魅力和潜力。

福岛:好的。首先,藻类吸收二氧化碳的能力是很强的。

事实上,在藻类行业,有一种说法认为恐龙灭绝的原因便是“藻类”。在恐龙生存的时代,藻类爆发性地繁殖并不断吸收二氧化碳,使得氧气快速增加。结果导致了恐龙的灭绝(笑)。藻类就是有这么强大的吸收二氧化碳的能力。

──真是厉害啊(笑)。与其他藻类相比,DREAMO有着怎样的特征呢?

福岛:藻类的一大特征就是分裂速度快,也就是生长速度快。

大约每5小时分裂1次,快的时候1天分裂5次。它呈现指数级增长:1个、2个、4个、8个、16个、32个……

1克藻类可以吸收2克二氧化碳。藻类数量越多吸收的二氧化碳就越多,所以分裂次数多的DREAMO吸收二氧化碳的能力很强。

藻类有不同的种类,有的种类在一个月后才分裂成2个。我们想要的是吸收二氧化碳的能力,所以我们在做研究的时候十分重视分裂的速度。

——如何应用这些生长出来的藻类呢?

福岛:藻类的用途有很多。和汽车相关的有生物燃料、生物树脂等。除此之外,还可以考虑将其应用于多种事业领域,包括膳食补充剂、健康和美容保养品、药品等。

——也可以用于汽车的零部件吗?

福岛:可以。我们在做研究的时候也考虑到了藻类在塑料领域的应用。生产部门也一直说“想早点把它做成汽车的零部件”。

只是藻类来源的燃料和树脂的成本要比化石来源的产品要高,这是不可避免的。

为了解决这个课题,我们考虑首先将成分作为乙醇使用,将剩余的成分用于食品和营养补充剂等,通过更高效地应用成分就可以形成一个整体的商业模式。

考虑到藻类的多种用途,我们希望通过与相关领域的其他企业合作,进一步拓展藻类的可能性。

——这下我们了解了藻类的魅力和潜力。

福岛:谢谢您这么说!太好了。

此外,藻类还有一个很大的魅力。那就是它在沙漠和水域沿岸地区也能生长。

甘蔗和玉米等也可以制成生物燃料,但这些农作物很难在盐分高的地方或沙漠生长。但是,如果结合能够固化二氧化碳的DAC系统的话,DREAMO将能够在沙漠和水域沿岸等地区培养。

我们的DREAMO是非常强的藻类。另外,我们构建的培养系统与一般的培养系统相比,培养液的再利用效率更高,只需添加少量的水(回收的藻类中所含的水)和养分即可重复使用。同样的培养液可以有效利用大约3个月。

如果制造食物的土地被用于制造燃料,就会导致食物短缺。我认为藻类的很大魅力就在于它不会争占土地。

DREAM×藻=DREAMO,为地球环境和人类着想

——听说Honda在研究藻类的时候,我们都很惊讶。

福岛:我就是因为想研究藻类才加入了Honda。我一直很喜欢藻类。我感觉Honda很重视挑战精神,应该会让我从事相关研究。

刚进公司的时候,虽然做的是别的工作,但我还是对藻类研究念念不忘,于是我就找了个机会和社长直接谈。社长当场就同意我去“试试看”。

就这样我独自开始研究,后来成员也慢慢地多了起来。

2年前,我们成立了一个回收、转化二氧化碳的研究小组。之前我们只有一个团队并专注于CO2的相关研究,现在我们的团队已经有了许多优秀的成员。

——也遇到了很多困难吧?

福岛:其实,研究刚开始的3年,完全没有头绪,藻类研究差点宣告结束。但我实在不想放弃,所以我去逐一询问需要生物燃料的事业部。

当时,二轮事业部门给了我强大的支持。他们跟上面说:“这是我们部门需要的技术,我们肯定会用到的。”真的是太给力了。

在二轮领域电动化也在发展。不过,电动摩托车的价格会变高,特别是在日常代步使用二轮的印度、东南亚等新兴国家,买得起电动摩托车的人很有限。我们不愿意因为电动化的浪潮而让更多的人出行不便。从这个意义上说,我认为生物燃料是可以服务于人的。

──最后,请谈一谈DREAMO的未来目标。

福岛:为了培养DREAMO,无论寒暑,我们从不停歇,即使被雨雪湿透我们也坚持工作。

我们为什么要如此拼命呢?这是因为DREAMO除了回收二氧化碳之外,还可以变成食物,还可以在新兴国家创造新的就业机会,这可能会给那些饥饿困苦的人们带来帮助。

我认为既然Honda制造排放二氧化碳的汽车,那么就有义务回收二氧化碳。

二氧化碳的增加导致全球变暖加剧,干旱等大规模的自然灾害也会增加,一些发展中国家的人民可能会因此而受苦,我希望为此而做一点力所能及的事。