信息系统绘蓝图

“但仍有一个关键问题是生产水藻油所不能不面对的那就是水。要验证水藻油替代石油的可能性就必须对与此相关的水资源和土地的利用作出详细的评估。这便是这项研究的出发点，它为美国可再生能源相关决策的制定提供了基础和初步概算。”威格莫斯特说。

威格莫斯特和他的同事首次对美国发展水藻生物燃料的可行性进行了评估，并给出了所需土地和水的用量。为使研究数据更加精确可靠，研究人员开发出了一套精度高达100英尺（30.48米）的国家地理信息系统数据库，其中包括全美及毗邻地区的地形地貌、人口、土地使用状况等信息。通过该系统，研究人员就能识别出更适合藻类生长的地区，如那些没有用于耕种的平地、在城市和环境敏感地区之外的池塘或国家森林公园。

接下来，研究人员对过去30年的气象资料进行了收集整理，这能帮助他们确定特定地区的光照和温湿度等情况。将这些变量加入数据库后，就能计算出特定地区单位时间内水藻的产量。

研究发现，如能在墨西哥湾沿岸、东南海岸以及五大湖这样阳光充足和气候潮湿的地区广泛种植水藻，每年将有望产出210亿加仑（约795亿升）生物燃油，这相当于2008年美国从海外进口石油数量的17%，并已接近2007年《能源独立于安全法案》中所规定的2022年前将可再生能源产量提高到每年360亿加仑的目标。而如果充分使用全美的可用资源，水藻油替代进口石油的比例最多可达到48%，但这会占用更多的土地和水资源。

总之，水藻油的生产将有望使美国的能源问题获得极大缓解（2009年美国所消耗的石油中有一半以上都来自进口）。

节水仍需花心思

研究人员同时发现，每加仑水藻油的生产需要用水350加仑，从总量上看这相当于全美国农田灌溉用水的四分之一。而如果以所生产的油料驱动车辆的距离计算，使用水藻油驱动车辆每英里的耗水量大约为8.6到50.2加仑。这个数字不但远大于生产传统化石燃料的耗水量，也略大于生产玉米乙醇的耗水量。

按照先前公布的数据，玉米乙醇燃油驱动车辆每英里的耗水量大约为0.6到61.9加仑；由于传统化石燃料的生产并不需要耗费像藻类或玉米那么多的水，用天然气驱动汽车每英里的耗水量仅为0.09到0.3加仑。

威格莫斯特说，虽然假设前提和研究方法的不同会导致上述几种燃料耗水量的计算出现较大误差，但选择藻类作为能量来源就必然会面临着节水的问题。不过这一问题并非无法解决，如果选址得当并采用适合的技术的话，低成本商业化藻类生物燃料的生产一定是值得期待的。

下一步，威格莫斯特和他的同事还将就非淡水资源（海水和污水）中水藻油的生产展开研究。此外，他们还在研究在寒冷季节用温室池塘种植水藻，生产水藻油，以使该产业获得更大的经济价值。