يمكن للعلم الآن جعل الطاقة من خلال بناء هائلة ريش توربينات الرياح وتصفية الكربون من الجو، ولكن التحدي هو الجدوى التجارية.

طورت مجموعتان من العلماء في الولايات المتحدة طرقاً جديدة لانتزاع المزيد من الطاقة من الهواء الخفيف.

ذكرت مجموعة من الكيميائيين في كاليفورنيا أنها وجدت طريقة ل تصفية ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء وتحويلها إلى الميثانول نظيف الاحتراق.

في حين أن العلماء في مختبرات سانديا الوطنية قد أعلنت عن تصميم ل دوامة التوربينات الريحية ريش الدوار 200 طويلة ؟ ضخمة جدًا بحيث يمكن أن تنتج 50 ميجاوات من كل سارية توربينية.

لا الابتكار في أي مكان بالقرب من الاستغلال التجاري حتى الآن. لكن كلاهما مستمر دليل على براعة عرض و الاحتمالات بحثت في المختبرات في العالم والجامعات في البحث عن بدائل لاحتراق الوقود الأحفوري الذي يدفع ظاهرة الاحتباس الحراري، ومعها القدرة على تغيير المناخ الكارثي.

شفرات عملاقة

ألقى علماء سانديا ، مع شركاء في الصناعة والجامعات ، نظرة جديدة على هندسة الشفرات العملاقة التي تتحول إلى أفق في مزارع الرياح في العالم.

معظم تلك الموجودة في الولايات المتحدة هي 50 متر طويل وتوصيل 1 أو 2 ميجاوات (MW). تواجه التوربينات والشفرات الريح ، ويجب أن تكون الشفرات صلبة ، لأنه إذا انحصرت أو عازمة مع ارتفاع الرياح ، فقد تحطمت ضد أبراجها.

ولأن الشفرات يجب أن تكون قاسية ، فإن كتلتها تتضاعف مع الطول ، لذلك يوجد حد عملي للطول الأمثل وقدرة الطاقة: 80 متر في الطول ، و 8MW في الخرج.

"المنشآت البحرية غالية الثمن، لذلك هناك حاجة إلى توربينات أكبر لالتقاط تلك الطاقة بتكلفة معقولة"

لكن الباحثين في سانديا قد فكروا كيف تتصرف أشجار النخيل في العواصف ، وفكرت في زاوية أخرى: تحويل ريش الريح من البرج.

في سرعة الرياح خطيرة، يمكن محفوظ ريش معا والانحياز في اتجاه الريح، مثل سعف النخيل على. بهذه الطريقة، يمكن للشفرات تكون وحدات، وخفيفة الوزن وصممت لانتاج في مهب الريح.

وهذا يعني أنه يمكن تصنيع الدوارات المجزأة والخفيفة والمتحولة لفترة أطول بكثير، للاستفادة من المزيد من سطح الرياح، وتوليد المزيد من الطاقة؟ شيء بطول ملعبي كرة قدم يدور في الرياح البحرية لتوليد 50 ميجاوات.

"الولايات المتحدة لديها امكانات طاقة الرياح البحرية كبيرة، ولكن المنشآت البحرية غالية الثمن، لذلك هناك حاجة إلى توربينات أكبر لالتقاط تلك الطاقة بتكلفة معقولة"، ويقول مهندس ميكانيكي تود غريفيث، الذي قاد فريق التصميم.

والعلماء في جامعة جنوب كاليفورنيا كلية Dornsife الآداب والفنون والعلوم تقرير في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية أنهم قاموا باختبار محفز وعملية تحول مباشرة ثاني أكسيد الكربون من الهواء إلى الوقود القابل للاحتراق ، والميثانول.

ارتفاع مستويات

قد يشكو علماء المناخ من ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، ولكن كنسبة من الغلاف الجوي حتى أكثر من اللازم هي كمية ضئيلة للغاية. الآن ، يتم خلط الغاز مع الأكسجين والنيتروجين في أجزاء 400 لكل مليون.

لكن الباحثين فقاعات الهواء من خلال محلول مائي من pentaethylinehexamine ومحفز. وبعد ذلك تسخين المحلول وتحويلها 79٪ من ثاني أكسيد الكربون المحتجز إلى الميثانول، والتي يمكن بعد ذلك المقطر.

درجات الحرارة المنخفضة منخفضة نسبيا ، عند 125 ° C إلى 165 ° C ، وقاموا بتشغيل رد الفعل خمس مرات ، كما يقولون ، بأقل خسارة للمحفز.

قد يكون من عشر سنوات قبل أن يتم تحجيم عملية ما يصل الى استغلال الصناعي، وقائد الفريق، GK ثريا براكاش، يقول: "بطبيعة الحال، فإنه لن تنافس النفط اليوم، في جميع أنحاء 30 $ للبرميل.

"لكن في الوقت الحالي ، نحرق أشعة الشمس الأحفورية. سوف نفد النفط والغاز ، لكن الشمس ستكون هناك لمدة خمسة مليارات سنة أخرى. لذلك نحن بحاجة إلى أن نكون أفضل في الاستفادة منه كمورد. "- شبكة أخبار المناخ

عن المؤلف

تيم رادفورد صحافي مستقل. كان يعمل ل The Guardian ل32 عاما، لتصبح (من بين أمور أخرى) خطابات رئيس التحرير، محرر الفنون، المحرر الأدبي ورئيس تحرير العلم. فاز رابطة كتاب العلوم البريطاني جائزة للكاتب العلوم من السنة أربع مرات. خدم في لجنة المملكة المتحدة لل العقد الدولي للحد من الكوارث الطبيعية. وقد ألقى محاضرات عن العلوم والإعلام في عشرات المدن البريطانية والأجنبية. 

كتاب بهذا المؤلف:

العلوم التي غيرت العالم: القصة غير المروية لثورة 1960s الأخرى
تيم رادفورد.

انقر هنا للحصول على مزيد من المعلومات و / أو لطلب هذا الكتاب على الأمازون. (كتاب أوقد)