A rizsföldeken található mikrobák segítenek a metángázt bioüzemanyaggá alakítani. Kép: Yamanaka Tamaki Flickr-en keresztül

A laboratóriumok leleményessége világszerte a mikrobákat, a vizet és a forró levegőt használja fel, hogy különböző típusú megújuló energiákat állítson elő üvegházhatású gázokból.

Svájci tudósok megtalálták a módját az erős üvegházhatású gáz metánt az üzemanyag metanollá alakítja - víz és egyszerű katalizátor segítségével.

Eközben amerikai kutatók kipróbálták a metán bioüzemanyaggá, speciális vegyi anyaggá vagy akár szarvasmarha -takarmánnyá történő átalakításának módját segítség az egyik mikrobától a rizsföldekről, a másik pedig egy szibériai tóból.

Norvégiában pedig a mérnökök valami látszólag egyszerűbb dolgot tesztelnek: akarnak a levegőt akkumulátorként hasznosítani, amely megújuló energia többletet képes tárolni.

Mindhárom tanulmány példa erre lenyűgöző találékonyság és találékonyság a világ laboratóriumaiban többször demonstrált vegyészként, mérnökként és mikrobiológusként összpontosítson a nagy energetikai kihívásra.

Üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának

Mindannyian keresnek módszerek a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származó üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére, A újrahasznosítása a hatékonyabb működés, a hulladék megszüntetése és a kihasználva a napfényt, a levegőt és a vizet nak nek javítani a természeten.

Ezen technológiák bármelyike ​​egy napon erőteljesen hozzájárulhat az energiahatékonysághoz, és bár mindegyik messze van a rutinszerű kihasználástól, azt bizonyítják, hogy a kutatók újra és újra új ötleteket hozva egy legalább olyan régi problémához, mint az ipari forradalom.

Az egyik inspirációt a metán adja, egy üvegházhatású gáz, amely a légkörben rövidebb ideig él, mint a szén -dioxid, ugyanakkor sokszor hatékonyabban járul hozzá a globális felmelegedéshez.

„Földgáz” néven ismert, de a gazdálkodás - a rizsföldektől a szarvasmarha -legelőkig - termel hatalmas mennyiségű metán, és így a fosszilis tüzelőanyag -források is.

„Veszünk egy hulladékot, amely általában költség, és frissítjük mikrobiális biomasszává, amely felhasználható üzemanyag, műtrágya, állati takarmány, vegyi anyagok és egyéb termékek előállítására.”

Kutatók a Svájci Szövetségi Technológiai Intézet, ismert ETH Zürich, a Science folyóiratban arról számol be, hogy kifejlesztettek egy réztartalmú katalitikus rendszert zeolitok, váratlan tulajdonsággal.

CHAN kémiai képlettel metánt tud alakítani_4, folyékony metanolba (CH₃OH,) a vízben lévő oxigén kiaknázásával, és ez 97% -os hatékonysággal megtehető.

Csak ennyi marad? egy folyamat, és ez idáig drága, „gazdaságilag csak nagyon nagy léptékben kivitelezhető”, mondják, és nem olyasmi, amit a mérnökök például egy óceánban vagy egy sivatagi olajfúró fúrótoronynál tudnának kiaknázni, ahol az olajosok még mindig „fújják fel” a hulladékot. metán a kutakból.

De egy csapat a Csendes-óceán északnyugati nemzeti laboratóriuma (PNNL) Washington államban, az Egyesült Államokban van valami, ami hordozhatóbb lehet: egy bioreaktor, amely az olajmezőkön és a gazdaságokban elfogott metánt mélyzöld, energiagazdag, zselatinos anyaggá alakíthatja, amelyet fel lehet használni termékskála.

Ez a folyamat két mikrobától függ, amelyek általában nem találhatók ugyanazon a helyen, írják be Bioresource Technology folyóirat.

Az egyik Methylomicrobium alcaliphilum 20Z néven ismert, és metánból táplálkozik a hulladéklerakókban és a rizsföldeken. A másik csak Synechococcus 7002 néven ismert, és egy szibériai tóban él, fényt és szén -dioxidot használva oxigént bocsát ki.

A washingtoni tudósok azt mondják, hogy együtt „produktív anyagcsere -párosítást” folytattak, hogy valami újat hozzanak létre.

„Veszünk egy hulladékot, amely általában költség, és frissítjük mikrobiális biomasszává, amelyből üzemanyagot, műtrágyát, állati takarmányt, vegyi anyagokat és más termékeket lehet előállítani” - mondja Hans Bernstein, a vegyipari és biológiai mérnök. a PNNL kutatócsoportja.

Biotechnológiai platform

„A két organizmus kiegészíti egymást, támogatja egymást. Létrehoztunk egy adaptálható biotechnológiai platformot olyan mikrobákkal, amelyek genetikailag kezelhetők a bioüzemanyagok és biokémiai anyagok szintéziséhez. ”

Norvégiában mérnökök a SINTEF energiavállalat a hatalmi játék másik megközelítését vizsgálták. Partnerek a Európai projekt az energia föld alatti tárolására.

Az energiát pedig vissza akarják juttatni a forgalomba egy egyszerűen forró levegőn alapuló akkumulátorral. Ezt a levegőt fűtik és tömörítik a szél- és naperőműből származó többlet energia, majd tárolják egy földalatti barlangban.

A forró levegő áramlása áthalad egy zúzott kőzettel töltött portálbarlangon, és felmelegíti a kőzetet. A hűtött sűrített levegőt egy második barlangban tárolják, és szükség esetén a forró kőzeteken keresztül engedik el.

Ezután egy turbinán vezetik át, hogy áramot termeljenek a csúcsigény kielégítésére, vagy amikor a napelemek nem tudnak szállítani, vagy bármikor, amikor a szél lecsökken és a turbina lapátjai leállnak.

Van azonban egy fogás. Egy ilyen akkumulátor föld alatti tárolójának feltárása tönkretesedne.

Giovanni Perillo, a projektmenedzser kutató kutató azonban azt mondja: „A használaton kívüli alagutakat és aknatengelyeket potenciális tárolóhelynek tekintjük, Norvégiában pedig rengeteg van.

„Minél nagyobb a kompressziós hő, amelyet a levegő visszatartott, amikor kiengedte a boltból, annál több munkát tud elvégezni, amikor áthalad a gázturbinán. És úgy gondoljuk, hogy többet tudunk majd megtakarítani ebből a hőből, mint a jelenlegi tárolási technológia, ezáltal növelve a nettó hatékonyságot. ” - Climate News Network