Jūraszāles
Viens no veidiem, kā cilvēce sāk cīnīties ar sarūkošajām enerģijas rezervēm, ir
Viens no nākotnes degvielas avotiem iraļģes ir mazi ūdens organismi, kas saules gaismu pārvērš enerģijā un uzglabā kā eļļu. Zinātnieki un inženieri visā pasaulē pēta labākos eikariotu aļģu celmus un izstrādā visefektīvākās lauksaimniecības metodes.
Šis ātrais ražošanas potenciāls ir apvienotsar potenciālu radīt bezgalīgu biomasas daudzumu rada teorētiski bezgalīgu enerģijas avotu. Jebkurā gadījumā tas ir vairāk atjaunojams nekā nafta, ogles un gāze, un šeit ir iemesls.
Mikroaļģes ir niecīgas, vienšūnasaugi, kas aug jūrā un uztver oglekli, izmantojot fotosintēzi. Šie augi kādreiz bija aizvēsturisks jēlnaftas avots, ko mūsdienās iegūst no zemes garozas. Pirms miljoniem gadu ziedošās aļģes nomira un nogrima jūras gultnē. Galu galā augstais spiediens un zemes garozas temperatūra mikroaļģu paliekas pārvērta jēlnaftā. Šodien biodegviela, kas iegūta no aļģēm, mēģina paātrināt šo procesu, radot apstākļus, kas nepieciešami, lai iegūtu eļļas no mikroaļģu lipīdiem.
Aļģes sāka uzskatīt paralternatīvs enerģijas avots ir salīdzinoši nesen, taču tehnoloģija, pēc ekspertu domām, ir ļoti daudzsološa. Pietiek pateikt, ka no 1 hektāra aļģu aizņemtās ūdens virsmas platības gadā var iegūt 150 tūkstošus kubikmetru biogāzes. Tas ir aptuveni vienāds ar gāzes daudzumu, ko rada neliela aka, un tas ir pietiekami neliela ciemata dzīvībai.
Zaļās aļģes ir viegli uzturēt, ātriaug un tos pārstāv daudzas sugas, kas fotosintēzei izmanto saules gaismas enerģiju. Visu biomasu, neatkarīgi no tā, vai tie ir cukuri vai tauki, var pārvērst biodegvielā, visbiežāk - bioetanolu un biodīzeļdegvielu. Aļģes ir ideāla ekoloģiskā degviela, jo tā aug ūdens vidē un neprasa zemes resursus, ir ļoti produktīva un nekaitē videi.
Šim degvielas veidam joprojām ir ierobežojumi.
Vairāk nekā piecus gadus, sākot ar aptuveniKopš 2005. gada aļģu biodegvielas uzņēmumi, tostarp Algenol, Sapphire Energy un Solazyme, ir piesaistījuši simtiem miljonu dolāru privātā sektora investīcijās, solot, ka ķīmiski izstrādātas aļģes varētu palielināt desmitiem sugu ražošanu. miljoniem galonu degvielas vairāku gadu laikā par cenām, kas ir konkurētspējīgas ar fosilo kurināmo. Aļģu degvielas konversija galvenokārt balstās uz augstu lipīdu koncentrāciju izejvielās: taukainas, eļļu saturošas skābes molekulas, kuras var iegūt, lai radītu biodegvielu.
Gandrīz 15 gadus vēlāk zaļo tehnoloģiju pasauleaizrāvies ar aļģu biodegvielu. Neraugoties uz lielajām summām, kas iztērētas, izstrādājot konversijas procesu, nozares ambiciozie ražošanas mērķi — nemaz nerunājot par fosilā kurināmā cenu konkurētspēju — joprojām ir tāls sapnis. No izmaksu viedokļa ievērojamais naftas cenu kritums 2008. un 2014. gadā noteikti neuzlaboja biodegvielas konkurētspēju, taču arī tehniskas problēmas izrādījās galvenais klupšanas akmens. Ir radušās neatrisināmas problēmas saistībā ar lipīdu ekstrakcijas enerģijas bilanci, piemērotu augšanas apstākļu uzturēšanu atklātos dīķos, kā arī milzīgo ūdens, CO₂ un mēslošanas līdzekļu daudzumu, kas nepieciešams, lai aļģes varētu pietiekami ātri fotosintēzēt plašā mērogā.
Vulkāni
Viens no galvenajiem sasniegumiem apguvēVulkāniskā enerģija pieder amerikāņu pētniekiem no iniciatīvas uzņēmumiem AltaRock Energy un Davenport Newberry Holdings. Pētījums tika veikts uz neaktīvo vulkānu Oregonas štatā, ASV. Sālsūdens tika iesūknēts dziļi klintīs. Radioaktīvo elementu sabrukšanas un karstākās Zemes apvalka dēļ temperatūra interjerā ir ļoti augsta. Sildot, ūdens pārvērtās tvaikos. Tas tiek padots turbīnai, kas ražo elektrību.
Līdz šim joprojām ir dividarbojas elektrostacijas, kas izmanto šo tehnoloģiju. Viens atrodas Francijā, bet otrs - Vācijā. Kopumā saskaņā ar ASV ģeoloģijas dienesta datiem ģeotermālā enerģija potenciāli spēj nodrošināt 50% no valsts elektroenerģijas vajadzībām (šodien tās ieguldījums ir tikai 0,3%).
Vēl viens veids, kā izmantot vulkānusenerģijas ražošanu 2009. gadā ierosināja Islandes pētnieki. Netālu no vulkāniskajiem dziļumiem viņi atrada pazemes ūdens rezervuāru ar neparasti augstu temperatūru. Ļoti karsts ūdens atrodas kaut kur uz robežas starp šķidrumu un gāzi un pastāv tikai noteiktā temperatūrā un spiedienā.
Mato Rietumvulkāns izvirdis 2009.Attēla pieklājīgi no Nacionālās okeāna un atmosfēras administrācijas. Kredīts: Nacionālā okeāna un atmosfēras pārvalde.
Zinātnieki varētu radīt kaut ko līdzīgulaboratorijas, taču izrādījās, ka šāds ūdens ir atrodams dabā - zemes zarnās. Tiek uzskatīts, ka no "kritiskās temperatūras" ūdens var iegūt 10 reizes vairāk enerģijas nekā no ūdens, kas uzvārīts klasiskā veidā.
Turklāt nesen veikts pētījums parādījaka vulkāna izvirdumi dziļi okeānos var radīt ārkārtīgi spēcīgus enerģijas uzliesmojumus ar ātrumu, kas ir pietiekams, lai darbinātu visas ASV.
Ilgu laiku tika uzskatīts, ka izvirdumidziļjūras vulkāni ir salīdzinoši neinteresanti, salīdzinot ar sauszemes izvirdumiem. Lai gan sauszemes vulkāni bieži izraisa iespaidīgus izvirdumus, izkaisot vulkāniskos pelnus vidē, tika uzskatīts, ka dziļjūras izvirdumi izraisīja tikai lēnas lavas plūsmas.
Bet dati savākti attālinātiLīdsas universitātes zinātnieku analizēti transportlīdzekļi dziļi Klusā okeāna ziemeļaustrumos ir atklājuši saikni starp veidu, kā pelni tiek izkliedēti zemūdens izvirdumu laikā, un lielu un spēcīgu sakarsēta ūdens kolonnu veidošanos, kas paceļas no okeāna dibena pazīstami kā megaplūmi.
Šīs megaplūmes satur karstu, bagātīguķīmiskās vielas ūdenī un darbojas tāpat kā atmosfēras slāņi, kas redzami no sauszemes vulkāniem, vispirms izplatoties uz augšu un pēc tam uz āru, nesot sev līdzi vulkāniskos pelnus. Megaplūmu izmēri ir milzīgi, un ūdens tilpums atbilst četrdesmit miljoniem olimpiskā izmēra peldbaseinu. Tie ir atklāti virs dažādiem zemūdens vulkāniem, taču to izcelsme joprojām nav zināma. Jauna Līdsas universitātes zinātnieku pētījuma rezultāti liecina, ka tie ātri veidojas lavas izvirdumu laikā.
Pētnieki izstrādāja matemātisko modelikas parāda, kā pelni no šiem zemūdens izvirdumiem izplatās vairākus kilometrus no vulkāna. Viņi izmantoja pelnu struktūru no vēsturiskā zemūdenes izvirduma, lai rekonstruētu tās dinamiku. Tas parādīja, ka enerģijas izdalīšanās ātrums, kas nepieciešams, lai pārvadātu pelnus novērotajos attālumos, bija ārkārtīgi augsts - līdzvērtīgs jaudai, ko izmanto visas Amerikas Savienotās Valstis.
Papīrs
Tehnoloģija, ko Japānā radījusi Sonyražo elektroenerģiju, pārvēršot sasmalcinātu papīru cukurā, kas savukārt tiek izmantots kā degviela. Projekta komanda teica, ka šādas bioakumulatori ir videi draudzīgi, jo tajās netiek izmantotas kaitīgas ķīmiskas vielas vai metāli.
Process ir balstīts uz fermentu izmantošanucelulāzes materiālu sadalīšanai glikozes cukurā. Pēc tam tie apvienojas ar skābekli un citiem fermentiem, kas pārvērš materiālu elektronos un ūdeņraža jonos. Projektā elektrību elektroenerģijas ražošanai izmantoja akumulators. Ūdens un skābes glikonolaktons, ko parasti izmanto kosmētikā, tika radīti kā blakusprodukti.
Projektā iesaistītie pētnieki salīdzinājatas ir process ar mehānismu, ko termīti izmanto, lai sagremotu koksni un pārvērstu to enerģijā. Viņu darbs balstās uz iepriekšējo projektu, kurā viņi izmantoja augļu sulu, lai darbinātu Walkman mūzikas atskaņotāju.
Ķēdi pārtrauc fermenti, uniegūto glikozi apstrādā cita enzīmu grupa, ar kuras palīdzību tiek atbrīvoti ūdeņraža joni un brīvie elektroni. Elektroni tiek novirzīti caur ārēju ķēdi, lai ražotu elektrību. Tiek pieņemts, ka šāda iekārta, apstrādājot vienu 210 x 297 mm papīra loksni, var radīt aptuveni 18 vatus stundā (aptuveni tādu pašu enerģijas daudzumu rada 6 AA baterijas).
Metode ir videi draudzīga:svarīga šādas "baterijas" priekšrocība ir metālu un kaitīgu ķīmisko savienojumu neesamība. Kopš projekta prezentācijas ir pagājuši daudzi gadi, taču tehnoloģija vēl ir tālu no komercializācijas: elektroenerģija tiek saražota diezgan maz - pietiek tikai, lai darbinātu mazus pārnēsājamus sīkrīkus.
Kāda ir apakšējā līnija?
Cilvēki kā galveno avotu izmanto fosilijasenerģiju. Problēma ir tā, ka agrāk vai vēlāk teorētiski tie var beigties. Bet cilvēki var neizdzīvot līdz šim brīdim globālās sasilšanas un klimata pārmaiņu dēļ. Zinātnieki un entuziasti katru dienu meklē jaunus enerģijas avotus. Ne visi no tiem ir acīmredzami un nekavējoties kļūs komerciāli veiksmīgi, taču darbs šajā virzienā jau ir progress, kas var palīdzēt mūsu pastāvēšanai. Laiks iemest plašu tīklu.
Lasīt vairāk
Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?
Skatiet Marsa putekļu straumes no helikoptera "Atjautība"
Atjautības helikopters veiksmīgi paceļas uz Marsa
Celulāze - enzīms, kas pieder klaseihidrolāze, kas katalizē β-glikozīdisko saišu hidrolīzi celulozē, veidojot glikozi vai celobiozes disaharīdu. Tas ir atrodams diedzētos graudos, sēnēs, daudzās baktērijās, kā arī vairākos dzīvniekos, kas barojas ar koku.
Glikonolaktons ir polihidroksi skābe (PHA), kas tiek iegūta glikozes (dabiska cukura, kas cita starpā atrodams cilvēka organismā) oksidēšanās rezultātā.
Termīti jeb baltās skudras, - infrasistēmasociālie kukaiņi ar nepilnīgu transformāciju, kas saistīti ar prusaku. Neskatoties uz nosaukumu "baltās skudras", tās nav skudras, lai gan daudzējādā ziņā ir līdzīgas tām savā dzīvesveidā.