Algas marinhas
Uma das maneiras pelas quais a humanidade está começando a combater a diminuição das reservas de energia é
Uma das fontes de combustível do futuro éas algas são pequenos organismos aquáticos que convertem a luz do sol em energia e a armazenam como óleo. Cientistas e engenheiros de todo o mundo estão pesquisando as melhores variedades de algas eucarióticas e desenvolvendo os métodos de cultivo mais eficientes.
Este rápido potencial de produção é combinadocom potencial para produzir uma quantidade infinita de biomassa leva a uma fonte de energia teoricamente infinita. Mais renovável do que petróleo, carvão e gás, de qualquer maneira, e aqui está o porquê.
Microalgas são minúsculas, unicelularesplantas que crescem no mar e capturam carbono por meio da fotossíntese. Essas plantas já foram uma fonte pré-histórica de petróleo bruto que é extraído da crosta terrestre hoje. Milhões de anos atrás, as algas em flor morreram e afundaram no fundo do mar. Eventualmente, a alta pressão e temperatura da crosta terrestre transformaram os restos de microalgas em petróleo bruto. Hoje, biocombustíveis derivados de algas estão tentando acelerar esse processo, criando as condições necessárias para extrair óleos de lipídios de microalgas.
As algas passaram a ser consideradas comofonte alternativa de energia é relativamente recente, mas a tecnologia, segundo especialistas, é muito promissora. Basta dizer que de 1 hectare de superfície de água ocupada por algas podem ser obtidos 150 mil metros cúbicos de biogás por ano. Isso é aproximadamente igual ao volume de gás que um pequeno poço produz e é suficiente para a vida de uma pequena aldeia.
As algas verdes são fáceis de manter, rápidocrescem e são representados por muitas espécies que usam a energia da luz solar para a fotossíntese. Toda a biomassa, seja açúcares ou gorduras, pode ser convertida em biocombustíveis, na maioria das vezes bioetanol e biodiesel. As algas são um combustível ecológico ideal porque crescem em um ambiente aquático e não requerem recursos terrestres, são altamente produtivas e não prejudicam o meio ambiente.
Esse tipo de combustível ainda tem limitações.
Há mais de cinco anos, começando aproximadamenteDesde 2005, empresas de biocombustíveis de algas, incluindo a Algenol, a Sapphire Energy e a Solazyme, atraíram centenas de milhões de dólares em investimentos do sector privado, prometendo que a engenharia química de algas poderia aumentar a produção de dezenas de espécies de algas marinhas. milhões de galões de combustível ao longo de vários anos a preços competitivos com os combustíveis fósseis. A conversão de combustível de algas baseia-se principalmente na alta concentração de lipídios na matéria-prima: moléculas de ácidos graxos contendo óleo que podem ser extraídas para criar biocombustíveis.
Quase 15 anos depois, o mundo da tecnologia verdese apaixonou pelo biocombustível de algas. Apesar das grandes somas gastas no desenvolvimento do processo de conversão, os ambiciosos objectivos de produção da indústria – para não mencionar a competitividade dos preços dos combustíveis fósseis – continuam a ser um sonho distante. Do ponto de vista dos custos, a descida significativa dos preços do petróleo em 2008 e 2014 não melhorou certamente a competitividade dos biocombustíveis, mas os problemas técnicos também provaram ser um grande obstáculo. Surgiram problemas intratáveis em termos do balanço energético da extracção de lípidos, da manutenção de condições de crescimento adequadas em lagos abertos e dos enormes volumes de água, CO₂ e fertilizantes necessários para que as algas fotossintetizem com rapidez suficiente em grande escala.
Vulcões
Um dos principais desenvolvimentos na masterizaçãoA energia vulcânica é propriedade de pesquisadores americanos das empresas iniciantes AltaRock Energy e Davenport Newberry Holdings. A pesquisa foi realizada em um vulcão dormente em Oregon, EUA. A água salgada foi bombeada profundamente nas rochas. Devido à decadência dos elementos radioativos e ao manto mais quente da Terra, a temperatura no interior é muito elevada. Quando aquecida, a água se transforma em vapor. É alimentado para uma turbina, que gera eletricidade.
Até o momento, ainda existem doisoperação de usinas que utilizam essa tecnologia. Um está na França e o outro na Alemanha. Em geral, de acordo com o US Geological Survey, a energia geotérmica é potencialmente capaz de fornecer 50% da eletricidade de que o país necessita (hoje sua contribuição é de apenas 0,3%).
Outra maneira de usar vulcões paraa produção de energia foi proposta em 2009 por pesquisadores islandeses. Perto das profundezas vulcânicas, eles encontraram um reservatório subterrâneo de água com uma temperatura anormalmente alta. Água muito quente está em algum lugar na fronteira entre o líquido e o gás e só existe a uma certa temperatura e pressão.
O vulcão Mato West entra em erupção em 2009.Imagem cortesia da National Oceanic and Atmospheric Administration. Crédito: National Oceanic and Atmospheric Administration.
Os cientistas podem gerar algo semelhante emlaboratórios, mas descobriu-se que essa água é encontrada na natureza - nas entranhas da terra. Acredita-se que 10 vezes mais energia pode ser extraída da água em "temperatura crítica" do que da água fervida da maneira clássica.
Além disso, um estudo recente mostrouque erupções vulcânicas nas profundezas dos oceanos podem produzir explosões de energia extremamente poderosas a uma taxa suficiente para abastecer todos os Estados Unidos.
Por muito tempo acreditou-se que as erupçõesvulcões de alto mar são relativamente desinteressantes em comparação com erupções terrestres. Embora vulcões terrestres frequentemente causem erupções espetaculares ao espalhar cinzas vulcânicas no meio ambiente, acreditava-se que as erupções do mar profundo apenas causavam fluxos de lava lentos.
Mas os dados coletados remotamenteveículos tripulados nas profundezas do nordeste do Oceano Pacífico e analisados por cientistas da Universidade de Leeds revelaram uma ligação entre a forma como as cinzas são dispersas durante as erupções submarinas e a formação de grandes e poderosas colunas de água aquecida subindo do fundo do oceano. conhecidas como megaplumas.
Essas megaplumas contêm substâncias quentes e ricasquímicos na água e agem da mesma forma que as plumas atmosféricas vistas em vulcões terrestres, espalhando-se primeiro para cima e depois para fora, carregando consigo cinzas vulcânicas. O tamanho das megaplumes é enorme, com volume de água equivalente a quarenta milhões de piscinas olímpicas. Eles foram descobertos acima de vários vulcões subaquáticos, mas sua origem permanece desconhecida. Os resultados de um novo estudo realizado por cientistas da Universidade de Leeds mostram que eles se formam rapidamente durante as erupções de lava.
Os pesquisadores desenvolveram um modelo matemáticoo que mostra como as cinzas destas erupções subaquáticas se espalham a vários quilómetros do vulcão. Eles usaram a estrutura das cinzas da histórica erupção submarina para reconstruir sua dinâmica. Isto mostrou que a taxa de libertação de energia necessária para transportar as cinzas pelas distâncias observadas era extremamente elevada – equivalente à energia utilizada por todos os Estados Unidos.
Papel
Tecnologia criada no Japão pela Sonygera eletricidade convertendo papel picado em açúcar, que por sua vez é usado como combustível. A equipe por trás do projeto disse que essas biobaterias são ecologicamente corretas, pois não usam produtos químicos ou metais nocivos.
O processo é baseado no uso de uma enzimacelulases para a decomposição de materiais em açúcar glicose. Em seguida, eles se combinam com o oxigênio e outras enzimas que convertem o material em elétrons e íons de hidrogênio. No projeto, os elétrons foram usados por uma bateria para gerar eletricidade. Água e gluconolactona ácida, comumente usada em cosméticos, foram criadas como subprodutos.
Os pesquisadores envolvidos no projeto compararameste é um processo com um mecanismo que os cupins usam para digerir a madeira e convertê-la em energia. Seu trabalho se baseia em um projeto anterior no qual eles usaram suco de frutas para alimentar seu reprodutor de música Walkman.
A cadeia é quebrada por enzimas, ea glicose resultante é processada por outro grupo de enzimas, com a ajuda das quais íons de hidrogênio e elétrons livres são liberados. Os elétrons são canalizados através de um circuito externo para gerar eletricidade. Supõe-se que tal planta, durante o processamento de uma folha de papel de 210 x 297 mm, pode gerar cerca de 18 watts por hora (aproximadamente a mesma quantidade de energia é gerada por 6 baterias AA).
O método é ecologicamente correto:uma vantagem importante de tal "bateria" é a ausência de metais e compostos químicos prejudiciais. Muitos anos se passaram desde a apresentação do projeto, mas a tecnologia ainda está longe de ser comercializada: a geração de eletricidade é muito pequena - basta para alimentar pequenos aparelhos portáteis.
Qual é o resultado final?
As pessoas usam fósseis como sua fonte principalenergia. O problema é que mais cedo ou mais tarde, em teoria, eles podem acabar. Mas as pessoas podem não viver até este momento devido ao aquecimento global e às mudanças climáticas. Cientistas e entusiastas procuram novas fontes de energia todos os dias. Nem todos são óbvios e terão sucesso comercial imediatamente, mas trabalhar nessa direção já é um progresso que pode ajudar a nossa existência. É hora de lançar uma rede ampla.
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Celulase - uma enzima pertencente à classehidrolase que catalisa a hidrólise das ligações β-glicosídicas da celulose com a formação de glicose ou dissacarídeo de celobiose. Pode ser encontrada em grãos germinados, cogumelos, muitas bactérias e também em vários animais que se alimentam de madeira.
A gluconolactona é um poli-hidroxiácido (PHA), obtido a partir da oxidação da glicose (um açúcar natural encontrado, entre outras coisas, no corpo humano).
Cupins, ou formigas brancas, - infraordeminsetos sociais com transformação incompleta, relacionados a baratas. Apesar do nome "formigas brancas", elas não são formigas, embora em muitos aspectos sejam semelhantes a elas em seu modo de vida.