最近的IPCC 报告和联合国关于气候变化的报告清楚地表明:现在是开始努力减少大气中 CO 2含量的关键时刻。有数百家初创公司致力于“某事”。
有些人正在研究直接空气捕获技术,例如Climeworks ,它在 4 月份筹集了 1.1 亿美元。这些工程解决方案使用昂贵而复杂的机械从大气中提取碳,并将其注入地下进行长期储存。
但是有一种更有效的捕获碳的方法已经存在了很长时间:光合作用。基于自然的解决方案往往侧重于这种方法;想想植树或土壤恢复。这些得到了大自然保护协会和美国森林等非营利组织的支持。
在减缓气候变化的世界中,基于自然的解决方案既便宜又丰富,但被视为短期碳清除,因为如果火灾烧毁森林或人类砍伐树木。工程解决方案更耐用且可量化,但价格昂贵且供不应求。
Living Carbon是一家总部位于旧金山的初创公司,于 3 月退出了隐身模式,目前正在研究自然与气候变化工程解决方案的交叉点。该公司正在对树木进行基因工程,以便它们可以储存更多的碳。
“植物具有从大气中固定碳的独特能力:光合作用,”Living Carbon 的首席科学官 Yumin Tao 说。
这家初创公司希望通过创造具有更高光合作用能力的树木来增强这种能力。
这个想法是“利用这种自然过程……增加存储空间和增加工程解决方案的耐用性,”首席执行官 Maddie Hall 谈到她的公司时说。
育种和工程植物变得更大更强并不是什么新鲜事。这是粮食和农业界长期以来一直在做的事情。即使是活碳正在使用的特定科学创新——绕过称为光呼吸的低效生物途径的酶,它会导致植物将一些 CO 2释放回大气中,浪费光合作用产生的一些能量——一直是研究的一个领域。几十年。但是,Living Carbon 并没有使用这些工具来种植更多的食物,更容易和更便宜,而是将生物创新转向碳封存。
图片来源:由 Living Carbon 提供
“我对这个想法很着迷,你能否将大量专门用于食品供应的植物生物技术工作定位于解决一个新问题:碳去除?”霍尔说。
Living Carbon 的真正创新在于采用基因工程技术来抑制光呼吸,该过程是为烟草植物开发的,并将其植入杂交杨树和火炬松等树木中。据陶说,Living Carbon 已将南瓜和藻类的酶基因拼接到树木中,因此二氧化碳在叶绿体内被分解,从而产生了将 CO 2转化为糖的更有效过程,而释放回大气的更少。这个过程是基于在某些光合效率更高的植物中发现的一种天然存在的植物,称为 C4 植物,包括玉米和高粱。
“更多的碳固定意味着更快的生长和更大的植物,”陶说。而且,根据陶的说法,大约 50% 的植物生物量是碳,更大的植物意味着大气中的碳更少。
在由 Living Carbon 发表的一篇尚未经过同行评审的研究论文中,一项在室内受控生长环境中进行的实验发现,在五个月内,采用 Living Carbon 技术进行基因工程改造的树木的地上重量比现有的增加了53% 。控制植物。
下一步是 Living Carbon 对其转基因树木进行现场测试。它与俄勒冈州立大学建立了为期四年的合作伙伴关系,以继续研究其树木,本月该公司开始与宾夕法尼亚州、乔治亚州和加利福尼亚州的私人土地所有者一起种植。
Living Carbon 在新兴的碳经济中工作。它不会通过向土地所有者出售转基因树木来赚钱,而是免费提供树木并保留种植项目产生的碳信用的权利。然后,它可以将这些积分出售给微软和 Salesforce 等对其公司抱负为零的企业买家。土地所有者也从销售中获得收入份额。
Verra和The Gold Standard等组织用于验证、评估和奖励项目的碳信用额。由于基因增强导致 Living Carbon 的树木更大,因此含有更多的碳,如果保持一致,他们将比使用普通树木的项目获得更多的信用。
“土地所有者现在可以种植具有优良基因的树木,并且比传统树木生长得更快,”霍尔说。 “它正在促进碳去除目的的增长。”
Living Carbon 还致力于通过寻找减缓分解过程的基因来减少另一侧的 CO 2排放。储存在树木中的碳永远不会真正永久存在,因为树木是生命有机体,最终会死亡,并且总是面临不可预测的野火的风险,但减缓分解是延长生命周期的一种方法,减少在此过程中释放的 CO 2以及森林中高度易燃的引火物的数量。
图片来源:由 Living Carbon 提供
“当你在全球范围内降低分解速度时,你也会在全球范围内增加土壤中的碳库,并使碳在大气中的排放时间更长,”Living Carbon 的联合创始人帕特里克·梅勒 (Patrick Mellor) 说。
它还在探索是否可以通过创造对镍或其他重金属具有更高耐受性的树木来设计树木,使其在以前无法支持它们的土地上生长,例如旧矿区。根据 Mellor 的说法,Living Carbon 已经证明其研究中的一些树木具有更高的镍耐受性和更低的分解率,但这些研究仍处于室内生长测试阶段。
树木是我们应对气候危机的最伟大和最受欢迎的工具之一。利用人类创新使它们变得更加强大,这家成立三年的公司吸引了1500 万美元的 A轮融资,由 Lowercarbon Capital、Goat Capital、Prelude Ventures 等领投。
“我们能够利用生物学的高能效特性,并以能够永久隔离碳的方式做到这一点,这就是圣杯,”霍尔说。
原文: https://techcrunch.com/2022/04/15/how-to-make-trees-better/