Alge
Jedan od načina na koji se čovječanstvo počinje boriti protiv sve manjih rezervi energije je
Jedan od izvora goriva u budućnosti jealge su mali vodeni organizmi koji pretvaraju sunčevu svjetlost u energiju i pohranjuju je kao ulje. Znanstvenici i inženjeri širom svijeta istražuju najbolje sojeve eukariotskih algi i razvijaju najučinkovitije metode uzgoja.
Ovaj brzi proizvodni potencijal kombinira ses potencijalom za proizvodnju beskonačne količine biomase dovodi do teoretski beskonačnog izvora energije. Ionako je obnovljivije od nafte, ugljena i plina, a evo i zašto.
Mikroalge su sitne, jednoćelijskebiljke koje rastu u moru i zahvaćaju ugljik fotosintezom. Te su biljke nekoć bile pretpovijesni izvor sirove nafte koja se danas vadi iz zemljine kore. Prije milijuna, cvatuće alge su umrle i potonule na morsko dno. Na kraju su visoki tlak i temperatura zemljine kore ostatke mikroalgi pretvorili u sirovu naftu. Danas biogoriva dobivena iz algi pokušavaju ubrzati ovaj proces stvaranjem uvjeta potrebnih za ekstrakciju ulja iz lipida mikroalgi.
Alge su se počele smatratiAlternativni izvor energije relativno je nov, ali tehnologija je, prema riječima stručnjaka, vrlo obećavajuća. Dovoljno je reći da se s 1 hektara površine vode koju zauzimaju alge može dobiti 150 tisuća kubičnih metara bioplina godišnje. To je približno jednako količini plina koji proizvodi mala bušotina i dovoljno je za život malog sela.
Zelene alge lako je održavati, brzorastu i predstavljaju ih mnoge vrste koje koriste energiju sunčeve svjetlosti za fotosintezu. Sva biomasa, bilo šećeri ili masti, može se pretvoriti u biogorivo, najčešće bioetanol i biodizel. Alge su idealno eko gorivo jer rastu u vodenom okolišu i ne zahtijevaju zemljišne resurse, visoko su produktivne i ne štete okolišu.
Ova vrsta goriva još uvijek ima ograničenja.
Više od pet godina, počevši otprilikeOd 2005. godine tvrtke za proizvodnju biogoriva od algi, uključujući Algenol, Sapphire Energy i Solazyme, privukle su stotine milijuna dolara ulaganja privatnog sektora, obećavajući da bi kemijski inženjering algi mogao povećati proizvodnju desetaka vrsta. morske alge milijune galona goriva tijekom nekoliko godina po cijenama konkurentnim fosilnim gorivima. Pretvorba algi u gorivo prvenstveno se temelji na visokoj koncentraciji lipida u sirovini: masnim molekulama kiselina koje sadrže ulje koje se mogu ekstrahirati za stvaranje biogoriva.
Gotovo 15 godina kasnije, svijet zelene tehnologijeodljubio se u biogoriva od algi. Unatoč velikim iznosima utrošenim u razvoj procesa pretvorbe, ambiciozni proizvodni ciljevi industrije - da ne spominjemo konkurentnost cijena fosilnih goriva - ostaju daleki san. S troškovne perspektive, značajan pad cijena nafte u 2008. i 2014. sigurno nije poboljšao konkurentnost biogoriva, ali su se i tehnički problemi pokazali kao veliki kamen spoticanja. Pojavili su se nerješivi problemi u pogledu energetske ravnoteže ekstrakcije lipida, održavanja prikladnih uvjeta za uzgoj u otvorenim jezercima i ogromnih količina vode, CO₂ i gnojiva potrebnih algama za dovoljno brzu fotosintezu u velikim razmjerima.
Vulkani
Jedan od glavnih događaja u svladavanjuVulkanska energija u vlasništvu je američkih istraživača iz pokretačkih tvrtki AltaRock Energy i Davenport Newberry Holdings. Istraživanje je provedeno na uspavanom vulkanu u Oregonu, SAD. Slana voda pumpana je duboko u stijene. Zbog raspada radioaktivnih elemenata i najtoplijeg plašta Zemlje, temperatura u unutrašnjosti je vrlo visoka. Zagrijavanjem, voda se pretvorila u paru. Dovodi se u turbinu koja generira električnu energiju.
Do danas postoje još dvijeoperativne elektrane koje koriste ovu tehnologiju. Jedan je u Francuskoj, a drugi u Njemačkoj. Općenito, prema američkom Geološkom zavodu, geotermalna energija potencijalno je sposobna osigurati 50% potreba zemlje za električnom energijom (danas njezin doprinos iznosi samo 0,3%).
Drugi način korištenja vulkana zaproizvodnju energije predložili su 2009. islandski istraživači. U blizini vulkanskih dubina pronašli su podzemni rezervoar vode s abnormalno visokom temperaturom. Vrlo vruća voda nalazi se negdje na granici između tekućine i plina i postoji samo na određenoj temperaturi i tlaku.
Vulkan Mato West eruptira 2009. godine.Slika ljubaznošću Nacionalne uprave za oceane i atmosferu. Zasluge: Nacionalna uprava za oceane i atmosferu.
Znanstvenici bi mogli generirati nešto slično ulaboratorija, ali ispostavilo se da se takva voda nalazi u prirodi - u utrobi zemlje. Vjeruje se da se iz vode "kritične temperature" može izvući 10 puta više energije nego iz vode koja je na klasičan način proključala.
Štoviše, pokazalo je nedavno istraživanjeda vulkanske erupcije duboko u oceanima mogu proizvesti iznimno snažne izljeve energije brzinom dovoljnom za napajanje čitavih Sjedinjenih Država.
Dugo se vjerovalo da erupcijedubokomorski vulkani relativno su nezanimljivi u usporedbi s kopnenim erupcijama. Iako kopneni vulkani često uzrokuju spektakularne erupcije rasipajući vulkanski pepeo u okoliš, vjerovalo se da su duboke morske erupcije uzrokovale samo sporo kretanje lave.
Ali podaci prikupljeni na daljinuvozila s ljudskom posadom duboko u sjeveroistočnom Tihom oceanu, a analizirali su ih znanstvenici sa Sveučilišta u Leedsu, otkrili su vezu između načina na koji se pepeo raspršuje tijekom podmorskih erupcija i stvaranja velikih i snažnih stupova zagrijane vode koji se uzdižu s dna oceana poznat kao megaplumes.
Ove megaplume sadrže vruće, bogatekemikalije u vodi i djeluju na isti način kao i atmosferski oblak koji se vidi iz kopnenih vulkana, šireći se prvo prema gore, a zatim prema van, noseći sa sobom vulkanski pepeo. Veličina megaperaka je ogromna, s volumenom vode ekvivalentnim četrdeset milijuna olimpijskih bazena. Otkriveni su iznad raznih podmorskih vulkana, ali njihovo porijeklo ostaje nepoznato. Rezultati nove studije znanstvenika sa Sveučilišta u Leedsu pokazuju da one brzo nastaju tijekom erupcije lave.
Istraživači su razvili matematički modelkoji pokazuje kako se pepeo iz tih podvodnih erupcija širi nekoliko kilometara od vulkana. Iskoristili su strukturu pepela iz povijesne podmorske erupcije kako bi rekonstruirali njezinu dinamiku. To je pokazalo da je brzina oslobađanja energije potrebna za prijenos pepela na promatrane udaljenosti bila iznimno visoka — ekvivalentna snazi koju koriste cijele Sjedinjene Države.
Papir
Tehnologija koju je u Japanu stvorio Sonyproizvodi električnu energiju pretvaranjem isjeckanog papira u šećer, koji se zatim koristi kao gorivo. Tim koji stoji iza projekta rekao je da su takve biobaterije ekološki prihvatljive jer ne koriste štetne kemikalije ili metale.
Proces se temelji na upotrebi enzimacelulaze za razgradnju materijala u glukozni šećer. Zatim se kombiniraju s kisikom i drugim enzimima koji materijal pretvaraju u elektrone i vodikove ione. U projektu je baterija koristila elektrone za proizvodnju električne energije. Voda i kiselina glukonolakton, koji se uobičajeno koristi u kozmetici, stvoreni su kao nusproizvodi.
Istraživači koji su sudjelovali u projektu uspoređivali suovo je postupak s mehanizmom koji termiti koriste za probavu drva i pretvaranje u energiju. Njihov se rad temelji na prethodnom projektu u kojem su koristili voćni sok za napajanje svog Walkman glazbenog playera.
Lanac prekidaju enzimi, inastalu glukozu obrađuje druga skupina enzima, uz pomoć kojih se oslobađaju ioni vodika i slobodni elektroni. Elektroni se kanaliziraju kroz vanjski krug za proizvodnju električne energije. Pretpostavlja se da takvo postrojenje, tijekom obrade jednog lista od 210 sa 297 mm papira, može generirati oko 18 vata na sat (približno istu količinu energije generiraju 6 AA baterija).
Metoda je ekološki prihvatljiva:važna prednost takve "baterije" je odsutnost metala i štetnih kemijskih spojeva. Prošlo je mnogo godina od predstavljanja projekta, ali tehnologija je još uvijek daleko od komercijalizacije: električne energije stvara se vrlo malo - dovoljno je samo za napajanje malih prijenosnih uređaja.
Koji je zaključak?
Ljudi koriste fosile kao svoj glavni izvorenergije. Problem je što se prije ili kasnije, u teoriji, mogu završiti. Ali ljudi možda neće preživjeti do ovog trenutka zbog globalnog zatopljenja i klimatskih promjena. Znanstvenici i entuzijasti svakodnevno traže nove izvore energije. Nisu sve očite i odmah će postati komercijalno uspješne, ali rad u ovom smjeru već je napredak koji može pomoći našem postojanju. Vrijeme je za bacanje široke mreže.
Čitaj više
Stvorena je prva točna karta svijeta. Što nije u redu sa svima ostalima?
Pogledajte struje marsovske prašine iz helikoptera Ingenuity
Genijalnost helikopter uspješno uzlijeće na Mars
Celulaza - enzim koji pripada klasihidrolaze koja katalizira hidrolizu β-glikozidnih veza u celulozi s stvaranjem glukoze ili celiobioze disaharida. Nalazi se u proklijalim žitaricama, gljivama, mnogim bakterijama, a također i u brojnim životinjama koje se hrane drvom.
Glukonolakton je polihidroksi kiselina (PHA), koja se dobiva kao rezultat oksidacije glukoze (prirodni šećer koji se, između ostalog, nalazi u ljudskom tijelu).
Termiti ili bijeli mravi, - infraredsocijalni insekti s nepotpunom preobrazbom, povezani s žoharima. Unatoč nazivu "bijeli mravi", oni nisu mravi, iako su im u mnogočemu slični u načinu života.