Deniz yosunu
İnsanlığın azalan enerji rezervleriyle mücadele etmeye başlamasının yollarından biri de
Geleceğin yakıt kaynaklarından birialgler, güneş ışığını enerjiye dönüştüren ve onu yağ olarak depolayan küçük su organizmalarıdır. Dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları ve mühendisler en iyi ökaryotik alg türlerini araştırıyor ve en verimli tarım yöntemlerini geliştiriyor.
Bu hızlı üretim potansiyeli birleştisonsuz miktarda biyokütle üretme potansiyeline sahip olması teorik olarak sonsuz bir enerji kaynağına yol açar. Zaten petrolden, kömürden ve gazdan daha yenilenebilir ve işte nedeni.
Mikroalgler küçük, tek hücrelidenizde büyüyen ve fotosentez yoluyla karbonu yakalayan bitkiler. Bu bitkiler bir zamanlar, bugün yer kabuğundan çıkarılan tarih öncesi bir ham petrol kaynağıydı. Milyonlarca yıl önce, çiçek açan algler öldü ve deniz dibine battı. Sonunda, yer kabuğunun yüksek basıncı ve sıcaklığı, mikroalg kalıntılarını ham petrole dönüştürdü. Günümüzde alglerden elde edilen biyoyakıtlar, mikroalg lipitlerinden yağların çıkarılması için gerekli koşulları yaratarak bu süreci hızlandırmaya çalışmaktadır.
Yosun olarak kabul edilmeye başlandıalternatif enerji kaynağı nispeten yenidir, ancak uzmanlara göre teknoloji çok umut verici. Alglerin kapladığı 1 hektar su yüzeyinden yılda 150 bin metreküp biyogaz elde edilebileceğini söylemek yeterli. Bu yaklaşık olarak küçük bir kuyunun ürettiği gaz hacmine eşittir ve küçük bir köyün yaşamı için yeterlidir.
Yeşil alglerin bakımı kolaydır, hızlıdırgüneş ışığının enerjisini fotosentez için kullanan birçok tür tarafından büyür ve temsil edilir. İster şeker ister yağ olsun, tüm biyokütle biyoyakıtlara, çoğunlukla biyoetanol ve biyodizele dönüştürülebilir. Yosun ideal bir eko-yakıttır çünkü su ortamında büyür ve kara kaynağı gerektirmez, yüksek verimlidir ve çevreye zarar vermez.
Bu tür yakıtın hala sınırlamaları vardır.
Beş yıldan fazla bir süredir, yaklaşık olarak başlayarak2005 yılından bu yana Algenol, Sapphire Energy ve Solazyme gibi alg biyoyakıt şirketleri özel sektör yatırımlarına yüz milyonlarca dolar çekerek kimya mühendisliği alglerinin düzinelerce türün üretimini artırabileceği sözünü verdi. Fosil yakıtlarla rekabet edebilecek fiyatlarla birkaç yıl içinde milyonlarca galon yakıt. Alg yakıt dönüşümü temel olarak hammaddedeki yüksek lipit konsantrasyonuna dayanır: biyoyakıt oluşturmak için ekstrakte edilebilen yağlı, yağ içeren asit molekülleri.
Neredeyse 15 yıl sonra yeşil teknoloji dünyasıalgal biyoyakıtlara olan aşkım bitti. Dönüşüm sürecini geliştirmek için harcanan büyük meblağlara rağmen, sektörün iddialı üretim hedefleri (fosil yakıt fiyatlarının rekabetçiliğinden bahsetmeye bile gerek yok) uzak bir hayal olmaya devam ediyor. Maliyet açısından bakıldığında, 2008 ve 2014 yıllarında petrol fiyatlarında yaşanan önemli düşüş kesinlikle biyoyakıtların rekabet gücünü artırmadı ancak teknik sorunların da büyük bir engel olduğu ortaya çıktı. Lipid ekstraksiyonunun enerji dengesi, açık havuzlarda uygun büyüme koşullarının sürdürülmesi ve alglerin büyük ölçekte yeterince hızlı fotosentez yapması için gerekli olan muazzam miktarda su, CO₂ ve gübreler açısından tedavisi zor sorunlar ortaya çıkmıştır.
Volkanlar
Ustalaşmadaki ana gelişmelerden biriVolkanik enerji, AltaRock Energy ve Davenport Newberry Holdings'in başlatıcı şirketlerinden Amerikalı araştırmacılara aittir. Araştırma, ABD'nin Oregon eyaletinde hareketsiz bir yanardağ üzerinde gerçekleştirildi. Tuzlu su kayaların derinliklerine pompalandı. Radyoaktif elementlerin çürümesi ve Dünya'nın en sıcak mantosu nedeniyle iç kısımdaki sıcaklık çok yüksektir. Isıtıldığında su buhara dönüştü. Elektrik üreten bir türbine beslenir.
Bugüne kadar hala iki tane varbu teknolojiyi kullanan santralleri işletmek. Biri Fransa'da, diğeri Almanya'da. Genel olarak, ABD Jeolojik Araştırması'na göre, jeotermal enerji potansiyel olarak ülkenin ihtiyaç duyduğu elektriğin% 50'sini sağlayabilir (bugün katkısı yalnızca% 0,3'tür).
Volkanları kullanmanın başka bir yoluEnerji üretimi, İzlandalı araştırmacılar tarafından 2009 yılında önerildi. Volkanik derinliklerin yakınında, anormal derecede yüksek sıcaklığa sahip bir yeraltı su rezervuarı buldular. Çok sıcak su, sıvı ve gaz arasındaki sınırda bir yerdedir ve yalnızca belirli bir sıcaklık ve basınçta bulunur.
Mato West Volkanı 2009'da patlıyor.Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin izniyle. Kredi: Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi.
Bilim adamları benzer bir şey üretebilirlaboratuvarlar, ancak bu tür suyun doğada - dünyanın bağırsaklarında bulunduğu ortaya çıktı. "Kritik sıcaklıktaki" sudan, klasik yöntemle kaynatılmış sudan 10 kat daha fazla enerji elde edilebileceği düşünülmektedir.
Üstelik yakın zamanda yapılan bir araştırma gösterdi kiOkyanusların derinliklerindeki volkanik patlamalar, tüm Amerika Birleşik Devletleri'ne yetecek miktarda son derece güçlü enerji patlamaları üretebilir.
Uzun zamandır patlamalarınderin deniz yanardağları, kara kaynaklı patlamalara kıyasla nispeten ilgi çekicidir. Kara kökenli yanardağlar genellikle çevreye volkanik kül saçarak muhteşem patlamalara neden olsalar da, derin deniz püskürmelerinin yalnızca yavaş hareket eden lav akışlarına neden olduğuna inanılıyordu.
Ancak uzaktan toplanan verilerKuzeydoğu Pasifik Okyanusu'nun derinliklerinde insanlı araçlarla yapılan ve Leeds Üniversitesi'nden bilim insanları tarafından analiz edilen veriler, denizaltı patlamaları sırasında külün dağılma şekli ile okyanus tabanından yükselen büyük ve güçlü ısıtılmış su sütunlarının oluşumu arasında bir bağlantı olduğunu ortaya çıkardı. megaplum olarak bilinir.
Bu megaplumlar sıcak, zengin içerirSudaki kimyasallar, karadaki volkanlardan görülen atmosferik bulutlarla aynı şekilde hareket ederek önce yukarıya, sonra dışarıya doğru yayılarak volkanik külü de beraberinde taşıyor. Kırk milyon olimpik yüzme havuzuna eşdeğer su hacmine sahip olan mega eriklerin boyutu muazzamdır. Çeşitli deniz altı volkanlarının üzerinde keşfedildiler, ancak kökenleri hala bilinmiyor. Leeds Üniversitesi'nden bilim adamlarının yaptığı yeni bir çalışmanın sonuçları, lav patlamaları sırasında hızla oluştuklarını gösteriyor.
Araştırmacılar matematiksel bir model geliştirdilerbu da su altı patlamalarından çıkan külün yanardağdan kilometrelerce uzağa nasıl yayıldığını gösteriyor. Dinamiklerini yeniden oluşturmak için tarihi denizaltı patlamasındaki kül yapısını kullandılar. Bu, külün gözlemlenen mesafelere taşınması için gereken enerji salınım oranının son derece yüksek olduğunu gösterdi; bu, tüm Amerika Birleşik Devletleri'nin kullandığı güce eşdeğerdir.
Kağıt
Japonya'da Sony tarafından yaratılan teknolojiparçalanmış kağıdı şekere dönüştürerek elektrik üretiyor ve şeker de yakıt olarak kullanılıyor. Projenin arkasındaki ekip, bu tür biyo-pillerin, zararlı kimyasallar veya metaller kullanmadıkları için çevre dostu olduğunu söyledi.
Süreç, bir enzimin kullanımına dayanmaktadırmalzemelerin glikoz şekerine ayrışması için selülazlar. Daha sonra materyali elektronlara ve hidrojen iyonlarına dönüştüren oksijen ve diğer enzimlerle birleşirler. Projede, elektronlar bir batarya ile elektrik üretmek için kullanıldı. Yan ürün olarak kozmetikte yaygın olarak kullanılan su ve asit glukonolakton oluşturulmuştur.
Projeye dahil olan araştırmacılar karşılaştırıldıbu, termitlerin ahşabı sindirmek ve enerjiye dönüştürmek için kullandıkları bir mekanizmaya sahip bir süreçtir. Çalışmaları, Walkman müzik çalarına güç sağlamak için meyve suyu kullandıkları önceki bir projeye dayanıyor.
Zincir enzimler tarafından kırılır veelde edilen glikoz, hidrojen iyonlarının ve serbest elektronların serbest bırakıldığı başka bir enzim grubu tarafından işlenir. Elektronlar, elektrik üretmek için harici bir devre aracılığıyla yönlendirilir. Bir 210 x 297 mm kağıdın işlenmesi sırasında böyle bir tesisin saatte yaklaşık 18 watt üretebileceği varsayılmaktadır (yaklaşık olarak aynı miktarda enerji 6 AA pil tarafından üretilir).
Yöntem çevre dostudur:Böyle bir "pilin" önemli bir avantajı, metallerin ve zararlı kimyasal bileşiklerin olmamasıdır. Projenin sunumundan bu yana yıllar geçti, ancak teknoloji hala ticarileştirilmekten çok uzak: elektrik oldukça az üretiliyor - sadece küçük taşınabilir cihazlara güç sağlamak için yeterli.
Sonuç nedir?
İnsanlar fosilleri ana kaynağı olarak kullanıyorenerji. Sorun, teorik olarak er ya da geç bitebilecekleridir. Ancak küresel ısınma ve iklim değişikliği nedeniyle insanlar bu ana kadar hayatta kalamayabilir. Bilim adamları ve meraklıları her gün yeni enerji kaynakları arıyor. Hepsi açık değil ve hemen ticari olarak başarılı olacak, ancak bu yönde çalışmak zaten varlığımıza yardımcı olabilecek bir ilerleme. Geniş bir ağ atma zamanı.
Daha fazla oku
Dünyanın ilk doğru haritası oluşturuldu. Herkesin nesi var?
Ingenuity helikopterinden Mars tozu akıntılarını görün
Yaratıcılık helikopteri Mars'ta başarılı bir şekilde havalandı
Selülaz - sınıfa ait bir enzimglukoz veya selobiyoz disakkarit oluşumu ile selülozdaki or-glikosidik bağların hidrolizini katalize eden hidrolaz. Filizlenmiş tahıllarda, mantarlarda, birçok bakteride ve ayrıca odunla beslenen bazı hayvanlarda bulunur.
Glukonolakton, glikozun (diğer şeylerin yanı sıra insan vücudunda bulunan doğal bir şeker) oksidasyonu sonucu elde edilen bir polihidroksi asittir (PHA).
Termitler veya beyaz karıncalar - alt düzenhamamböcekleriyle ilgili, eksik dönüşüme sahip sosyal böcekler. "Beyaz karıncalar" ismine rağmen karınca değildirler, ancak birçok yönden yaşam tarzlarında kendilerine benzerler.