Морски водорасли
Един от начините, по които човечеството започва да се бори с намаляващите енергийни запаси е
Един от източниците на гориво в бъдещето еводораслите са малки водни организми, които превръщат слънчевата светлина в енергия и я съхраняват като масло. Учени и инженери по целия свят изследват най-добрите щамове еукариотни водорасли и разработват най-ефективните земеделски методи.
Този бърз производствен потенциал се комбинирас потенциал за производство на безкрайно количество биомаса води до теоретично безкраен източник на енергия. Така или иначе по-възобновяеми от нефт, въглища и газ и ето защо.
Микроводораслите са малки, едноклетъчнирастения, които растат в морето и улавят въглерода чрез фотосинтеза. Някога тези растения са били праисторически източник на суров нефт, който се добива от земната кора днес. Преди милиони години цъфналите водорасли загинаха и потънаха на морското дъно. В крайна сметка високото налягане и температурата на земната кора превърнаха остатъците от микроводорасли в суров нефт. Днес биогоривата, получени от водорасли, се опитват да ускорят този процес чрез създаване на необходимите условия за извличане на масла от липиди от микроводорасли.
Водораслите започнаха да се считат заалтернативният енергиен източник е сравнително скорошен, но според експертите технологията е много обещаваща. Достатъчно е да се каже, че от 1 хектар водна повърхност, заета от водорасли, могат да се получат 150 хиляди кубически метра биогаз годишно. Това е приблизително равно на обема газ, който произвежда малък кладенец, и е достатъчен за живота на малко село.
Зелените водорасли се поддържат лесно, бързорастат и са представени от много видове, които използват енергията на слънчевата светлина за фотосинтеза. Цялата биомаса, било то захари или мазнини, може да се превърне в биогорива, най-често биоетанол и биодизел. Водораслите са идеално еко гориво, тъй като растат във водна среда и не изискват земни ресурси, високопродуктивни са и не вредят на околната среда.
Този тип гориво все още има ограничения.
За повече от пет години, започвайки приблизителноОт 2005 г. компаниите за производство на биогорива от водорасли, включително Algenol, Sapphire Energy и Solazyme, са привлекли стотици милиони долари в инвестиции от частния сектор, обещавайки, че чрез химическо инженерство водораслите могат да увеличат производството на десетки видове морски водорасли милиони галони гориво за няколко години на цени, конкурентни на изкопаемите горива. Преобразуването на гориво от водорасли се основава основно на високата концентрация на липиди в суровината: мастни киселинни молекули, съдържащи масло, които могат да бъдат извлечени за създаване на биогорива.
Почти 15 години по-късно светът на зелените технологииразлюби биогоривата от водорасли. Въпреки големите суми, похарчени за разработване на процеса на преобразуване, амбициозните производствени цели на индустрията - да не говорим за конкурентоспособността на цените на изкопаемите горива - остават далечна мечта. От гледна точка на разходите значителният спад на цените на петрола през 2008 г. и 2014 г. със сигурност не подобри конкурентоспособността на биогоривата, но техническите проблеми също се оказаха основна пречка. Възникнаха неразрешими проблеми по отношение на енергийния баланс на извличането на липиди, поддържането на подходящи условия за отглеждане в открити езера и огромните количества вода, CO₂ и торове, необходими на водораслите да фотосинтезират достатъчно бързо в голям мащаб.
Вулкани
Едно от основните развития в овладяванетоВулканичната енергия е собственост на американски изследователи от иницииращите компании AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. Изследването е проведено върху спящ вулкан в Орегон, САЩ. Солената вода беше изпомпвана дълбоко в скалите. Поради разпадането на радиоактивни елементи и най-горещата мантия на Земята, температурата във вътрешността е много висока. При нагряване водата се превръща в пара. Той се подава към турбина, която генерира електричество.
Към днешна дата все още има двеработещи електроцентрали, които използват тази технология. Единият е във Франция, а другият е в Германия. Като цяло, според геоложката служба на САЩ, геотермалната енергия е потенциално способна да осигури 50% от нуждите на страната от електроенергия (днес нейният принос е само 0,3%).
Друг начин за използване на вулкани запроизводството на енергия е предложено през 2009 г. от исландски изследователи. Близо до вулканичните дълбини те открили подземен резервоар с вода с необичайно висока температура. Много горещата вода е някъде на границата между течността и газа и съществува само при определена температура и налягане.
Вулканът Mato West изригва през 2009 година.Снимката е предоставена от Националната администрация за океаните и атмосферата. Кредит: Национална администрация за океаните и атмосферата.
Учените биха могли да генерират нещо подобно влаборатории, но се оказа, че такава вода се намира в природата - в земните недра. Смята се, че от водата с „критична температура” може да се извлече 10 пъти повече енергия, отколкото от водата, довеждаща до кипене по класическия начин.
Освен това скорошно проучване показаче вулканичните изригвания дълбоко в океаните могат да произведат изключително мощни изблици на енергия със скорост, достатъчна да захрани целите Съединени щати.
Дълго време се смяташе, че изригваниятадълбоководните вулкани са сравнително безинтересни в сравнение със сухоземните изригвания. Въпреки че сухоземните вулкани често причиняват грандиозни изригвания, като разпръскват вулканична пепел в околната среда, се смяташе, че дълбоките морски изригвания причиняват само бавно движещи се потоци от лава.
Но данните се събират дистанционнопилотирани превозни средства дълбоко в североизточната част на Тихия океан и анализирани от учени от университета в Лийдс разкриха връзка между начина, по който пепелта се разпръсква по време на подводни изригвания и образуването на големи и мощни колони от нагрята вода, издигаща се от океанското дъно известни като мегаплюми.
Тези мегаплюми съдържат горещи, богатихимикали във вода и действат по същия начин като атмосферните струи, наблюдавани от наземни вулкани, като се разпространяват първо нагоре и след това навън, носейки вулканична пепел със себе си. Размерът на мегаструите е огромен, с обем вода, еквивалентен на четиридесет милиона плувни басейна с олимпийски размери. Те са открити над различни подводни вулкани, но произходът им остава неизвестен. Резултатите от ново изследване на учени от университета в Лийдс показват, че те се образуват бързо по време на изригвания на лава.
Изследователите разработиха математически моделкоето показва как пепелта от тези подводни изригвания се разпространява на няколко километра от вулкана. Те използваха структурата на пепелта от историческото подводно изригване, за да реконструират нейната динамика. Това показа, че скоростта на освобождаване на енергия, необходима за транспортиране на пепел на наблюдаваните разстояния, е изключително висока - еквивалентна на мощността, използвана от целите Съединени щати.
Хартия
Технология, създадена в Япония от Sonyгенерира електричество чрез превръщане на нарязана хартия в захар, която от своя страна се използва като гориво. Екипът зад проекта каза, че такива биобатерии са екологични, тъй като не използват вредни химикали или метали.
Процесът се основава на използването на ензимцелулази за разлагане на материалите в глюкозна захар. След това те се комбинират с кислород и други ензими, които превръщат материала в електрони и водородни йони. В проекта електроните са използвани от батерия за генериране на електричество. Водата и киселинният глюконолактон, който често се използва в козметиката, са създадени като странични продукти.
Изследователите, участващи в проекта, сравнихатова е процес с механизъм, който термитите използват за смилане на дървесината и превръщането й в енергия. Тяхната работа се основава на предишен проект, в който те използваха плодов сок, за да захранват музикалния си плейър Walkman.
Веригата се прекъсва от ензими иполучената глюкоза се обработва от друга група ензими, с помощта на които се отделят водородни йони и свободни електрони. Електроните се насочват през външна верига за генериране на електричество. Предполага се, че такава инсталация, по време на обработката на един лист хартия с размер 210 х 297 мм, може да генерира около 18 вата на час (приблизително същото количество енергия се генерира от 6 батерии АА).
Методът е екологичен:важно предимство на такава "батерия" е липсата на метали и вредни химични съединения. Изминаха много години от представянето на проекта, но технологията все още е далеч от комерсиализацията: електричеството се генерира доста малко - достатъчно е само за захранване на малки преносими джаджи.
Какъв е долният ред?
Хората използват фосили като основен източникенергия. Проблемът е, че рано или късно на теория те могат да свършат. Но хората може да не оцелеят до този момент поради глобалното затопляне и изменението на климата. Учените и ентусиастите търсят нови източници на енергия всеки ден. Не всички от тях са очевидни и веднага ще станат търговски успешни, но работата в тази посока вече е напредък, който може да помогне за съществуването ни. Време е да хвърлите широка мрежа.
Прочетете още
Създадена е първата точна карта на света. Какво не е наред с всички останали?
Вижте потоци от марсиански прах от хеликоптера Ingenuity
Изобретателност хеликоптер успешно излита на Марс
Целулаза - ензим, принадлежащ към класахидролаза, която катализира хидролизата на β-гликозидни връзки в целулозата с образуването на глюкозен или целобиозен дизахарид. Намира се в покълнали зърна, гъби, много бактерии, а също и в редица животни, които се хранят с дървесина.
Глюконолактонът е полихидрокси киселина (PHA), която се получава в резултат на окисляването на глюкозата (естествена захар, открита, наред с други неща, в човешкото тяло).
Термити, или бели мравки, - инфраредсоциални насекоми с непълна трансформация, свързани с хлебарки. Въпреки името "бели мравки", те не са мравки, въпреки че в много отношения те са подобни на тях по начина им на живот.