Algue
L'une des façons dont l'humanité commence à lutter contre la diminution des réserves d'énergie est
L'une des sources de carburant du futur estles algues sont de petits organismes aquatiques qui transforment la lumière du soleil en énergie et la stockent sous forme d'huile. Des scientifiques et des ingénieurs du monde entier recherchent les meilleures souches d'algues eucaryotes et développent les méthodes agricoles les plus efficaces.
Ce potentiel de production rapide est combinéavec le potentiel de produire une quantité infinie de biomasse conduit à une source d'énergie théoriquement infinie. Plus renouvelable que le pétrole, le charbon et le gaz, de toute façon, et voici pourquoi.
Les microalgues sont minuscules, unicellulairesplantes qui poussent dans la mer et captent le carbone par photosynthèse. Ces plantes étaient autrefois une source préhistorique de pétrole brut extrait de la croûte terrestre aujourd'hui. Il y a des millions d'années, les algues en fleurs sont mortes et ont coulé sur le fond marin. Finalement, la pression et la température élevées de la croûte terrestre ont transformé les restes de microalgues en pétrole brut. Aujourd'hui, les biocarburants dérivés d'algues tentent d'accélérer ce processus en créant les conditions nécessaires pour extraire les huiles de lipides de microalgues.
Les algues ont commencé à être considérées commela source d'énergie alternative est relativement récente, mais la technologie, selon les experts, est très prometteuse. Qu'il suffise de dire qu'à partir de 1 hectare de surface d'eau occupée par les algues, 150 000 mètres cubes de biogaz peuvent être obtenus par an. Ceci est approximativement égal au volume de gaz produit par un petit puits et suffit pour la vie d'un petit village.
Les algues vertes sont faciles à entretenir, rapidesgrandissent et sont représentées par de nombreuses espèces qui utilisent l'énergie de la lumière du soleil pour la photosynthèse. Toute la biomasse, qu'il s'agisse de sucres ou de graisses, peut être convertie en biocarburants, le plus souvent en bioéthanol et en biodiesel. Les algues sont un éco-carburant idéal car elles poussent en milieu aquatique et ne nécessitent pas de ressources en terres, sont très productives et ne nuisent pas à l'environnement.
Ce type de carburant a encore des limites.
Depuis plus de cinq ans, à compter d'environDepuis 2005, les sociétés de biocarburants à base d'algues, notamment Algenol, Sapphire Energy et Solazyme, ont attiré des centaines de millions de dollars d'investissements du secteur privé, promettant que la modification chimique des algues pourrait augmenter la production de dizaines d'espèces d'algues. des millions de gallons de carburant sur plusieurs années à des prix compétitifs par rapport aux combustibles fossiles. La conversion des carburants à base d'algues repose principalement sur la concentration élevée de lipides dans la matière première : des molécules acides grasses contenant de l'huile qui peuvent être extraites pour créer des biocarburants.
Près de 15 ans plus tard, le monde des technologies vertesest tombé amoureux des biocarburants à base d'algues. Malgré les sommes importantes dépensées pour développer le processus de conversion, les objectifs de production ambitieux de l'industrie – sans parler de la compétitivité des prix des combustibles fossiles – restent un rêve lointain. Du point de vue des coûts, la baisse significative des prix du pétrole en 2008 et 2014 n’a certes pas amélioré la compétitivité des biocarburants, mais des problèmes techniques se sont également révélés être un obstacle majeur. Des problèmes insolubles sont apparus en termes de bilan énergétique de l’extraction des lipides, de maintien de conditions de croissance appropriées dans les étangs ouverts et d’énormes volumes d’eau, de CO₂ et d’engrais nécessaires pour que les algues puissent photosynthétiser assez rapidement à grande échelle.
Volcans
L'un des principaux développements du masteringL'énergie volcanique appartient à des chercheurs américains des sociétés initiatrices AltaRock Energy et Davenport Newberry Holdings. La recherche a été menée sur un volcan endormi dans l'Oregon, aux États-Unis. L'eau salée a été pompée profondément dans les rochers. En raison de la désintégration des éléments radioactifs et du manteau le plus chaud de la Terre, la température à l'intérieur est très élevée. Lorsqu'elle est chauffée, l'eau se transforme en vapeur. Il est alimenté par une turbine, qui produit de l'électricité.
À ce jour, il y en a encore deuxexploitation de centrales électriques utilisant cette technologie. L'un est en France et l'autre en Allemagne. En général, selon le US Geological Survey, la géothermie est potentiellement capable de fournir 50% des besoins en électricité du pays (aujourd'hui sa contribution n'est que de 0,3%).
Une autre façon d'utiliser les volcans pourla production d'énergie a été proposée en 2009 par des chercheurs islandais. Près des profondeurs volcaniques, ils ont trouvé un réservoir souterrain d'eau avec une température anormalement élevée. L'eau très chaude se situe quelque part à la frontière entre le liquide et le gaz et n'existe qu'à une certaine température et pression.
Le volcan Mato West entre en éruption en 2009.Image reproduite avec l'aimable autorisation de la National Oceanic and Atmospheric Administration. Crédit: Administration nationale des océans et de l'atmosphère.
Les scientifiques pourraient générer quelque chose de similairelaboratoires, mais il s'est avéré qu'une telle eau se trouve dans la nature - dans les entrailles de la terre. On pense que 10 fois plus d'énergie peut être extraite de l'eau à "température critique" que de l'eau portée à ébullition de manière classique.
De plus, une étude récente a montréque les éruptions volcaniques au plus profond des océans peuvent produire des explosions d’énergie extrêmement puissantes à un rythme suffisant pour alimenter l’ensemble des États-Unis.
Pendant longtemps, on a cru que les éruptionsles volcans de haute mer sont relativement inintéressants par rapport aux éruptions terrestres. Bien que les volcans terrestres provoquent souvent des éruptions spectaculaires en dispersant des cendres volcaniques dans l'environnement, on pensait que les éruptions en haute mer ne provoquaient que des coulées de lave lentes.
Mais les données collectées à distancedes véhicules habités au plus profond de l'océan Pacifique nord-est et analysés par des scientifiques de l'Université de Leeds ont révélé un lien entre la façon dont les cendres sont dispersées lors des éruptions sous-marines et la formation de grandes et puissantes colonnes d'eau chauffée s'élevant du fond de l'océan. connus sous le nom de mégapanaches.
Ces mégapanaches contiennent des eaux chaudes et richesproduits chimiques dans l’eau et agissent de la même manière que les panaches atmosphériques observés depuis les volcans terrestres, se propageant d’abord vers le haut puis vers l’extérieur, entraînant avec eux des cendres volcaniques. La taille des mégapanaches est énorme, avec un volume d'eau équivalent à quarante millions de piscines olympiques. Ils ont été découverts au-dessus de divers volcans sous-marins, mais leur origine reste inconnue. Les résultats d’une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Université de Leeds montrent qu’ils se forment rapidement lors des éruptions de lave.
Les chercheurs ont développé un modèle mathématiquece qui montre comment les cendres de ces éruptions sous-marines se propagent à plusieurs kilomètres du volcan. Ils ont utilisé la structure des cendres de l’éruption sous-marine historique pour reconstruire sa dynamique. Cela a montré que le taux de libération d’énergie nécessaire pour transporter les cendres sur les distances observées était extrêmement élevé, équivalent à l’énergie utilisée par l’ensemble des États-Unis.
Papier
Technologie créée au Japon par Sonyproduit de l'électricité en convertissant du papier déchiqueté en sucre, qui à son tour est utilisé comme carburant. L'équipe à l'origine du projet a déclaré que ces biobatteries sont respectueuses de l'environnement car elles n'utilisent pas de produits chimiques ni de métaux nocifs.
Le processus est basé sur l'utilisation d'une enzymecellulases pour la décomposition de matériaux en sucre de glucose. Ils se combinent ensuite avec l'oxygène et d'autres enzymes qui convertissent le matériau en électrons et en ions hydrogène. Dans le cadre du projet, des électrons ont été utilisés par une batterie pour produire de l'électricité. L'eau et la gluconolactone acide, couramment utilisées dans les cosmétiques, ont été créées comme sous-produits.
Les chercheurs impliqués dans le projet ont comparéc'est un processus avec un mécanisme que les termites utilisent pour digérer le bois et le convertir en énergie. Leur travail s'appuie sur un projet précédent dans lequel ils utilisaient du jus de fruits pour alimenter leur lecteur de musique Walkman.
La chaîne est rompue par les enzymes, etle glucose résultant est traité par un autre groupe d'enzymes, à l'aide duquel des ions hydrogène et des électrons libres sont libérés. Les électrons sont canalisés à travers un circuit externe pour générer de l'électricité. On suppose qu'une telle installation, lors du traitement d'une feuille de papier de 210 x 297 mm, peut générer environ 18 watts par heure (environ la même quantité d'énergie est générée par 6 piles AA).
La méthode est respectueuse de l'environnement:un avantage important d'une telle "batterie" est l'absence de métaux et de composés chimiques nocifs. De nombreuses années se sont écoulées depuis la présentation du projet, mais la technologie est encore loin d'être commercialisée: l'électricité est produite assez peu - elle ne suffit que pour alimenter de petits gadgets portables.
Quelle est la ligne du bas?
Les gens utilisent les fossiles comme source principaleénergie. Le problème est que tôt ou tard, en théorie, ils peuvent prendre fin. Mais les gens peuvent ne pas survivre jusqu'à ce moment en raison du réchauffement climatique et du changement climatique. Les scientifiques et les passionnés recherchent chaque jour de nouvelles sources d'énergie. Tous ne sont pas évidents et connaîtront immédiatement un succès commercial, mais travailler dans cette direction est déjà un progrès qui peut aider notre existence. Il est temps de lancer un large filet.
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Cellulase - une enzyme appartenant à la classehydrolase qui catalyse l'hydrolyse des liaisons β-glycosidiques dans la cellulose avec formation de glucose ou de disaccharide de cellobiose. On le trouve dans les céréales germées, les champignons, de nombreuses bactéries, ainsi que dans un certain nombre d'animaux qui se nourrissent de bois.
La gluconolactone est un acide polyhydroxy (PHA), qui est obtenu à la suite de l'oxydation du glucose (un sucre naturel présent, entre autres, dans le corps humain).
Termites, ou fourmis blanches, - infraorderinsectes sociaux à transformation incomplète, liés aux cafards. Malgré le nom de «fourmis blanches», ce ne sont pas des fourmis, même si à bien des égards elles leur ressemblent dans leur mode de vie.