Tang
En av måtene som menneskeheten begynner å slite med sine svindende energireserver er
En av fremtidens drivstoffkilder eralger er små vannorganismer som omdanner sollys til energi og lagrer det som olje. Forskere og ingeniører over hele verden undersøker de beste stammene av eukaryote alger og utvikler de mest effektive oppdrettsmetodene.
Dette raske produksjonspotensialet kombineresmed potensialet til å produsere en uendelig mengde biomasse fører til en teoretisk uendelig energikilde. Mer fornybar enn olje, kull og gass, uansett, og her er hvorfor.
Mikroalger er små, encelledeplanter som vokser i havet og fanger karbon gjennom fotosyntese. Disse plantene var en gang en forhistorisk kilde til råolje som utvinnes fra jordskorpen i dag. For millioner av år siden døde de blomstrende algene og sank ned på havbunnen. Etter hvert gjorde høyt trykk og temperaturen på jordskorpen restene av mikroalger til råolje. I dag prøver biodrivstoff avledet fra alger å akselerere denne prosessen ved å skape de nødvendige forholdene for å utvinne oljer fra mikroalgerlipider.
Alger begynte å bli vurdert somalternativ energikilde er relativt fersk, men teknologien er ifølge eksperter veldig lovende. Det er nok å si at fra 1 hektar vannoverflate okkupert av alger, kan det oppnås 150 000 kubikkmeter biogass per år. Dette er omtrent lik volumet av gass som en liten brønn produserer, og er nok for livet i en liten landsby.
Grønne alger er enkle å vedlikeholde, rasktvokser og er representert av mange arter som bruker energien fra sollys til fotosyntese. All biomasse, det være seg sukker eller fett, kan omdannes til biodrivstoff, ofte bioetanol og biodiesel. Alger er et ideelt miljødrivstoff fordi det vokser i vannmiljø og ikke krever landressurser, er svært produktivt og ikke skader miljøet.
Denne typen drivstoff har fremdeles begrensninger.
I mer enn fem år, fra rundt 2005 , har alger biodrivstoff selskaper, inkludert slike som Algenol, Sapphire Energy og Solazyme, tiltrukket hundrevis av millioner dollar i privat sektor investeringer, lovende at kjemisk prosjektering av alger kunneøke produksjonen av dusinvis av arter av alger.millioner liter drivstoff innen få år Omdannelsen av drivstoff fra alger er hovedsakelig basert på en høy konsentrasjon av lipider i råmaterialet : fete, oljeholdige syremolekyler som kanutvinnes for å lage biodrivstoff.
Etter nesten 15 år med grønn teknologi har verden av grønn teknologi falt ut av kjærlighet med alger biodrivstoff.Til tross for de store summene som er brukt på å utvikle konverteringsprosessen, forblir industriens ambisiøse produksjonsmål - for ikke å nevne priskonkurranseevnen til fossile brensler - en fjern drøm.Kostnadsmessig hjalp riktignok ikke den betydelige nedgangen i oljeprisen i 2008 og 2014 på konkurranseevnen til biodrivstoff, men tekniske problemer viste seg også å være en stor snublestein.Det har oppstått vanskelige problemer når det gjelder energibalansen i lipidekstraksjon, opprettholdelse av egnede vekstforhold i åpne dammer og store mengder vann, CO₂Og gjødselene som trengs for at alger skal kunne fotosyntetisere raskt nok i stor skala.
Vulkaner
En av hovedutviklingene innen mestringDen vulkanske energien eies av amerikanske forskere fra de initierende selskapene AltaRock Energy og Davenport Newberry Holdings. Forskningen ble utført på en sovende vulkan i Oregon, USA. Saltvannet ble pumpet dypt inn i steinene. På grunn av forfallet av radioaktive elementer og den heteste kappen på jorden, er temperaturen i det indre veldig høy. Ved oppvarming ble vannet til damp. Den mates til en turbin som genererer elektrisitet.
Til dags dato er det fortsatt todrift av kraftverk som bruker denne teknologien. Den ene er i Frankrike og den andre er i Tyskland. Generelt, ifølge US Geological Survey, er geotermisk energi potensielt i stand til å gi 50% av landets strømbehov (i dag er bidraget bare 0,3%).
En annen måte å bruke vulkaner tilenergiproduksjon ble foreslått i 2009 av islandske forskere. I nærheten av de vulkanske dypene fant de et underjordisk reservoar med vann med unormalt høy temperatur. Veldig varmt vann er et sted på grensen mellom væske og gass og eksisterer bare ved en viss temperatur og et bestemt trykk.
Mato West Volcano bryter ut i 2009.Bilde med tillatelse fra National Oceanic and Atmospheric Administration. Kreditt: National Oceanic and Atmospheric Administration.
Forskere kunne generere noe lignende ilaboratorier, men det viste seg at slikt vann finnes i naturen - i jordens tarm. Det antas at 10 ganger mer energi kan utvinnes fra vann med "kritisk temperatur" enn fra vann som blir kokt opp på den klassiske måten.
I tillegg fant en nylig studie at vulkanutbrudd dypt i havene kanå forårsake ekstremt kraftige energiutbrudd med en hastighet som er tilstrekkelig til å drive hele USA.
I lang tid ble det antatt at utbrudddypvannsvulkaner er relativt uinteressante sammenlignet med landbaserte utbrudd. Selv om landbaserte vulkaner ofte forårsaker spektakulære utbrudd ved å spre vulkansk aske i miljøet, ble det antatt at dypvannsutbrudd bare forårsaket langsomt bevegende lavastrømmer.
Men data samlet av fjernstyrte kjøretøy dypt i Stillehavet Nordøsthavet og analysert av forskere ved University of Leeds har avslørt en sammenheng mellom hvordan aske spres under ubåtutbrudd og dannelsen av store og kraftige kolonner av oppvarmet vann som stiger opp fra havbunnen kjent som megaplumes.
Disse megaplumene inneholder varme, rikekjemikalier i vann og virker på samme måte som de atmosfæriske skyene sett fra landbaserte vulkaner, sprer seg først oppover og deretter utover, og bærer vulkansk aske med seg. Størrelsen på megaplumene er enorm, med et vannvolum tilsvarende førti millioner svømmebassenger i olympisk størrelse. De har blitt oppdaget over forskjellige undersjøiske vulkaner, men deres opprinnelse er fortsatt ukjent. Resultatene fra en ny studie utført av forskere fra University of Leeds viser at de dannes raskt under lavautbrudd.
Forskerne utviklet en matematisk modellsom viser hvordan asken fra disse undervannsutbruddene sprer seg flere kilometer fra vulkanen. De brukte strukturen til aske fra det historiske ubåtutbruddet for å rekonstruere dens dynamikk. Dette viste at hastigheten på energifrigjøringen som kreves for å transportere aske over de observerte avstandene var ekstremt høy - tilsvarende kraften som ble brukt av hele USA.
Papir
Teknologi laget i Japan av Sonygenererer elektrisitet ved å konvertere strimlet papir til sukker, som igjen brukes som drivstoff. Teamet bak prosjektet sa at slike biobatterier er miljøvennlige siden de ikke bruker skadelige kjemikalier eller metaller.
Prosessen er basert på bruk av et enzymcellulaser for spaltning av materialer til glukose sukker. De kombineres deretter med oksygen og andre enzymer som omdanner materialet til elektroner og hydrogenioner. I prosjektet ble elektroner brukt av et batteri til å generere strøm. Vann og syre glukonolakton, som ofte brukes i kosmetikk, ble laget som biprodukter.
Forskerne involvert i prosjektet sammenlignetdette er en prosess med en mekanisme som termitter bruker til å fordøye tre og konvertere det til energi. Arbeidet deres bygger på et tidligere prosjekt der de brukte fruktjuice til å drive sin Walkman musikkspiller.
Kjeden er ødelagt av enzymer, ogden resulterende glukosen blir behandlet av en annen gruppe enzymer, ved hjelp av hvilke hydrogenioner og frie elektroner frigjøres. Elektroner kanaliseres gjennom en ekstern krets for å generere elektrisitet. Det antas at et slikt anlegg under behandlingen av ett ark 210 x 297 mm papir kan generere omtrent 18 watt per time (omtrent samme mengde energi genereres av 6 AA-batterier).
Metoden er miljøvennlig:en viktig fordel med et slikt "batteri" er fraværet av metaller og skadelige kjemiske forbindelser. Det har gått mange år siden presentasjonen av prosjektet, men teknologien er fremdeles langt fra kommersialisering: strøm genereres ganske lite - det er bare nok til å drive små bærbare dingser.
Hva er bunnlinjen?
Folk bruker fossiler som hovedkildeenergi. Problemet er at de i teorien før eller senere kan ta slutt. Men folk kan ikke overleve før dette øyeblikket på grunn av global oppvarming og klimaendringer. Forskere og entusiaster leter etter nye energikilder hver dag. Ikke alle av dem er åpenbare og vil bli kommersielt vellykkede umiddelbart, men å jobbe i denne retningen er allerede fremgang som kan hjelpe vår eksistens. På tide å kaste et bredt nett.
Les mer
Det første nøyaktige kartet over verden ble opprettet. Hva er galt med alle andre?
Se strømmer av marsstøv fra Ingenuity-helikopteret
Oppfinnsomhetshelikopter tar vellykket avgang på Mars
Cellulase - et enzym som tilhører klassenhydrolase som katalyserer hydrolysen av β-glykosidbindinger i cellulose med dannelsen av glukose eller cellobiose disakkarid. Den finnes i spirede korn, sopp, mange bakterier, og også i en rekke dyr som lever av tre.
Glukonolakton er en polyhydroksysyre (PHA), som oppnås som et resultat av oksidasjon av glukose (et naturlig sukker som blant annet finnes i menneskekroppen).
Termitter, eller hvite maur, - infraordersosiale insekter med ufullstendig transformasjon, relatert til kakerlakker. Til tross for navnet "hvite maur" er de ikke maur, selv om de i mange henseender ligner dem i deres livsstil.