Alga marina
Uno dei modi in cui l'umanità sta cominciando a lottare con le sue riserve energetiche in diminuzione è
Una delle fonti di carburante del futuro èle alghe sono piccoli organismi acquatici che convertono la luce solare in energia e la immagazzinano come olio. Scienziati e ingegneri di tutto il mondo stanno ricercando i migliori ceppi di alghe eucariotiche e sviluppando i metodi di coltivazione più efficienti.
Questo rapido potenziale di produzione viene combinatocon il potenziale per produrre una quantità infinita di biomassa porta a una fonte di energia teoricamente infinita. Più rinnovabile di petrolio, carbone e gas, comunque, ed ecco perché.
Le microalghe sono minuscole, unicellularipiante che crescono in mare e catturano il carbonio attraverso la fotosintesi. Queste piante un tempo erano una fonte preistorica di petrolio greggio che oggi viene estratto dalla crosta terrestre. Milioni di anni fa, le alghe in fiore morirono e affondarono nel fondo del mare. Alla fine, l'alta pressione e la temperatura della crosta terrestre hanno trasformato i resti di microalghe in petrolio greggio. Oggi i biocarburanti derivati dalle alghe stanno cercando di accelerare questo processo creando le condizioni necessarie per estrarre gli oli dai lipidi delle microalghe.
Le alghe iniziarono a essere considerate comeLa fonte di energia alternativa è relativamente recente, ma la tecnologia, secondo gli esperti, è molto promettente. Basti pensare che da 1 ettaro di superficie d'acqua occupata da alghe si possono ricavare 150mila metri cubi di biogas all'anno. Questo è approssimativamente uguale al volume di gas prodotto da un piccolo pozzo ed è sufficiente per la vita di un piccolo villaggio.
Le alghe verdi sono facili da mantenere, velocicrescono e sono rappresentate da molte specie che utilizzano l'energia della luce solare per la fotosintesi. Tutta la biomassa, che si tratti di zuccheri o grassi, può essere convertita in biocarburanti, il più delle volte bioetanolo e biodiesel. Le alghe sono un eco-carburante ideale perché cresce in un ambiente acquatico e non necessita di risorse terrestri, è altamente produttivo e non nuoce all'ambiente.
Questo tipo di carburante ha ancora dei limiti.
Per più di cinque anni, a partire dal 2005 circa, le aziende produttrici di biocarburanti a base di alghe, tra cui Algenol, Sapphire Energy e Solazyme, hanno attirato centinaia di milioni di dollari in investimenti del settore privato, promettendo che l'ingegneria chimica delle alghe potrebbeaumentare la produzione di dozzine di specie di alghe.milioni di galloni di carburante entro pochi anni La conversione del carburante dalle alghe si basa principalmente su un'alta concentrazione di lipidi nella materia prima: molecole acide grasse contenenti olio che possonoessere estratti per creare biocarburanti.
Dopo quasi 15 anni di tecnologia verde, il mondo della tecnologia verde si è disinnamorato dei biocarburanti algali.Nonostante le ingenti somme spese per sviluppare il processo di conversione, gli ambiziosi obiettivi di produzione del settore , per non parlare della competitività dei prezzi dei combustibili fossili, rimangono un sogno lontano.In termini di costi, il forte calo dei prezzi del petrolio nel 2008 e nel 2014 non ha certo aiutato la competitività dei biocarburanti, ma anche i problemi tecnici si sono rivelati un grosso ostacolo.Sono sorti problemi insormontabili in termini di bilancio energetico dell'estrazione dei lipidi, mantenimento di condizioni di crescita adeguate in stagni aperti e grandi volumi d'acqua, CO₂e i fertilizzanti necessari affinché le alghe siano in grado di fotosintetizzare abbastanza rapidamente su larga scala.
Vulcani
Uno dei principali sviluppi nel masteringL'energia vulcanica è di proprietà di ricercatori americani delle società fondatrici AltaRock Energy e Davenport Newberry Holdings. La ricerca è stata condotta su un vulcano dormiente nell'Oregon, negli Stati Uniti. L'acqua salata veniva pompata in profondità nelle rocce. A causa del decadimento degli elementi radioattivi e del mantello più caldo della Terra, la temperatura all'interno è molto alta. Quando viene riscaldata, l'acqua si trasforma in vapore. Viene alimentato a una turbina, che genera elettricità.
Ad oggi sono ancora duecentrali elettriche operative che utilizzano questa tecnologia. Uno è in Francia e l'altro è in Germania. In generale, secondo lo US Geological Survey, l'energia geotermica è potenzialmente in grado di fornire il 50% dell'elettricità di cui il Paese ha bisogno (oggi il suo contributo è solo dello 0,3%).
Un altro modo per utilizzare i vulcani perla produzione di energia è stata proposta nel 2009 dai ricercatori islandesi. Vicino alle profondità vulcaniche, hanno trovato un serbatoio sotterraneo di acqua con una temperatura anormalmente alta. L'acqua molto calda è da qualche parte al confine tra liquido e gas ed esiste solo a una certa temperatura e pressione.
Il vulcano Mato West erutta nel 2009.Immagine per gentile concessione della National Oceanic and Atmospheric Administration. Credito: National Oceanic and Atmospheric Administration.
Gli scienziati potrebbero generare qualcosa di simile inlaboratori, ma si è scoperto che tale acqua si trova in natura - nelle viscere della terra. Si ritiene che dall'acqua a "temperatura critica" si possa estrarre 10 volte più energia che dall'acqua portata a ebollizione nel modo classico.
Inoltre, un recente studio ha scoperto che le eruzioni vulcaniche nelle profondità degli oceani possonoper provocare esplosioni di energia estremamente potenti ad una velocità sufficiente ad alimentare tutti gli Stati Uniti.
Per molto tempo si è creduto che le eruzioniI vulcani di acque profonde sono relativamente poco interessanti rispetto alle eruzioni terrestri. Sebbene i vulcani terrestri spesso causino eruzioni spettacolari disperdendo cenere vulcanica nell'ambiente, si credeva che le eruzioni marine profonde causassero solo flussi di lava lenti.
Ma i dati raccolti da veicoli telecomandati nelle profondità dell'Oceano Pacifico nord-orientale e analizzati dagli scienziati dell'Università di Leeds hanno rivelato un legame tra il modo in cui la cenere viene dispersa durante le eruzioni sottomarine e la formazione di grandi e potenti colonne di acqua riscaldata che salgono dal fondo dell'oceano note come megapennacchi.
Questi megapennacchi contengono calore, ricchezzasostanze chimiche nell'acqua e agiscono allo stesso modo dei pennacchi atmosferici visti dai vulcani terrestri, diffondendosi prima verso l'alto e poi verso l'esterno, portando con sé la cenere vulcanica. La dimensione dei megapennacchi è enorme, con un volume d'acqua equivalente a quaranta milioni di piscine olimpioniche. Sono stati scoperti sopra vari vulcani sottomarini, ma la loro origine rimane sconosciuta. I risultati di un nuovo studio condotto da scienziati dell'Università di Leeds mostrano che si formano rapidamente durante le eruzioni di lava.
I ricercatori hanno sviluppato un modello matematicoche mostra come la cenere di queste eruzioni sottomarine si diffonde per diversi chilometri dal vulcano. Hanno utilizzato la struttura della cenere della storica eruzione sottomarina per ricostruirne la dinamica. Ciò ha dimostrato che il tasso di rilascio di energia richiesto per trasportare la cenere sulle distanze osservate era estremamente elevato, equivalente all’energia utilizzata da tutti gli Stati Uniti.
Carta
Tecnologia creata in Giappone da Sonygenera elettricità convertendo la carta triturata in zucchero, che a sua volta viene utilizzato come combustibile. Il team dietro il progetto ha affermato che tali biobatterie sono rispettose dell'ambiente poiché non utilizzano sostanze chimiche o metalli dannosi.
Il processo si basa sull'uso di un enzimacellulasi per la decomposizione dei materiali in zucchero glucosio. Quindi si combinano con l'ossigeno e altri enzimi che convertono il materiale in elettroni e ioni idrogeno. Nel progetto, gli elettroni sono stati utilizzati da una batteria per generare elettricità. Come sottoprodotti sono stati creati acqua e gluconolattone acido, comunemente usato nei cosmetici.
I ricercatori coinvolti nel progetto hanno confrontatoquesto è un processo con un meccanismo che le termiti usano per digerire il legno e convertirlo in energia. Il loro lavoro si basa su un progetto precedente in cui utilizzavano il succo di frutta per alimentare il loro lettore musicale Walkman.
La catena è spezzata da enzimi eil glucosio risultante viene elaborato da un altro gruppo di enzimi, con l'aiuto del quale vengono rilasciati ioni idrogeno ed elettroni liberi. Gli elettroni vengono incanalati attraverso un circuito esterno per generare elettricità. Si presume che un tale impianto, durante la lavorazione di un foglio di carta 210 x 297 mm, possa generare circa 18 watt l'ora (circa la stessa quantità di energia è generata da 6 batterie AA).
Il metodo è ecologico:un vantaggio importante di una tale "batteria" è l'assenza di metalli e composti chimici nocivi. Sono passati molti anni dalla presentazione del progetto, ma la tecnologia è ancora lontana dalla commercializzazione: l'elettricità viene generata abbastanza poco, è sufficiente solo per alimentare piccoli gadget portatili.
Qual è la linea di fondo?
Le persone usano i fossili come fonte principaleenergia. Il problema è che prima o poi, in teoria, potrebbero finire. Ma le persone potrebbero non sopravvivere fino a questo momento a causa del riscaldamento globale e dei cambiamenti climatici. Scienziati e appassionati cercano ogni giorno nuove fonti di energia. Non tutti sono evidenti e avranno un successo commerciale immediato, ma lavorare in questa direzione è già un progresso che può aiutare la nostra esistenza. È ora di lanciare un'ampia rete.
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Cellulasi - un enzima appartenente alla classeidrolasi che catalizza l'idrolisi dei legami β-glicosidici nella cellulosa con formazione di glucosio o cellobiosio disaccaride. Si trova nei cereali germogliati, nei funghi, in molti batteri e anche in un certo numero di animali che si nutrono di legno.
Il gluconolattone è un poliidrossiacido (PHA), che si ottiene come risultato dell'ossidazione del glucosio (uno zucchero naturale che si trova, tra le altre cose, nel corpo umano).
Termiti, o formiche bianche, - infraordineinsetti sociali con trasformazione incompleta, legati agli scarafaggi. Nonostante il nome "formiche bianche", non sono formiche, anche se per molti aspetti sono simili a loro nel loro modo di vivere.