علماء العالم يأخذون تحدي غاز الاحتباس الحراري

علماء العالم يأخذون تحدي غاز الاحتباس الحراري

يساعد الميكروب الموجود في حقول الأرز على تحويل غاز الميثان إلى وقود حيوي. صورة: ياماناكا تاماكي عبر فليكر

إن الإبداع في المختبرات حول العالم يستغل الميكروبات والماء والهواء الساخن لإنتاج أنواع مختلفة من الطاقة المتجددة من غازات الدفيئة.

وقد وجد العلماء السويسريون طريقة ل تحويل غاز الميثان الدفيئة القوي إلى ميثانول الوقود - بمساعدة من الماء وحافز بسيط.

في غضون ذلك ، اختبر باحثون أمريكيون طريقة لتحويل الميثان إلى وقود حيوي ، أو مواد كيميائية متخصصة ، أو حتى تغذية الماشية مساعدة من ميكروب واحد من حقول الأرز وآخر من بحيرة سيبيريا.

وفي النرويج ، يختبر المهندسون شيئًا يبدو أبسط: فهم يريدون ذلك استغلال الهواء كبطارية يمكنها تخزين فائض الطاقة المتجددة.

جميع الدراسات الثلاث هي أمثلة على مستويات مذهلة من الإبداع والاختراع أثبتت مرارا وتكرارا في مختبرات العالم كما الكيميائيين والمهندسين وعلماء الأحياء المجهرية التركيز على التحدي الكبير للطاقة.

انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

انهم جميعا تسعى طرق للحد من انبعاثات غازات الدفيئة من احتراق الوقود الأحفوري، من خلال إعادة التدوير لهم ، من خلال كونها أكثر كفاءة ، من خلال القضاء على النفايات ، و تسخير ضوء الشمس والهواء والماء إلى تحسين الطبيعة.


الحصول على أحدث من InnerSelf


يمكن لأي من هذه التقنيات أن تسهم في يوم من الأيام مساهمة قوية في كفاءة الطاقة ، وعلى الرغم من أن كل هذه الطرق بعيدة كل البعد عن الاستغلال الروتيني ، إلا أنها تثبت ، مرارًا وتكرارًا ، أن الباحثين جلب أفكار جديدة لمشكلة على الأقل قديمة قدم الثورة الصناعية.

يأتي مصدر إلهام واحد من الميثان ، وهو غاز دفيئة أكثر قصرًا في الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون ، ولكنه أيضًا أكثر كفاءة في مساهمته في الاحترار العالمي.

وهو معروف بالغاز "الطبيعي" ، ولكن الزراعة - من حقول الأرز إلى مراعي الماشية - تنتج كميات هائلة من الميثان، وكذلك مصادر الوقود الأحفوري.

"نأخذ منتج نفايات عادة ما يكون عبارة عن نفقات ورفعه إلى الكتلة الحيوية الميكروبية التي يمكن استخدامها لصنع الوقود والأسمدة والأعلاف الحيوانية والمواد الكيميائية وغيرها من المنتجات"

الباحثون من المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا، والمعروفة باسم ETH زيوريخ ، في تقرير في مجلة العلوم أنها ابتكرت نظام الحفاز على أساس احتواء النحاس الزيوليت، مع خاصية غير متوقعة.

يمكن أن يتحول الميثان ، مع الصيغة الكيميائية CH4, في الميثانول السائل ، (CH3OH ،) عن طريق استغلال الأكسجين في الماء ، ويمكن أن تفعل ذلك بكفاءة 97٪.

لا يزال الأمر كذلك - وهي عملية ، وحتى الآن باهظة الثمن - "فقط مجدية اقتصاديًا على نطاق واسع جدًا" ، كما يقولون ، وليس شيئًا يمكن للمهندسين الدخول إليه ، على سبيل المثال ، محيط أو جهاز حفر نفط صحراوي ، حيث يقوم رجال النفط لا يزال "توهج" النفايات الميثان من الآبار.

لكن فريق من المختبر الوطني شمال غرب المحيط الهادئ (PNNL) في ولاية واشنطن ، الولايات المتحدة ، لديها شيء يمكن أن يكون أكثر قابلية للحركة: مفاعل حيوي يمكنه تحويل الميتان الذي يتم التقاطه في حقول النفط وفي المزارع إلى مادة جيلاتينية عميقة وغنية بالطاقة يمكن استغلالها مجموعة من المنتجات.

هذه العملية تعتمد على اثنين من الميكروبات التي لا توجد عادة في نفس المكان ، فهي تكتب مجلة Bioresource التكنولوجيا.

واحد يعرف باسم Methylomicrobium alcaliphilum 20Z ويتغذى على الميثان في مواقع طمر النفايات وحقول الأرز. ويعرف الآخر فقط باسم Synechococcus 7002 ويعيش في بحيرة سيبيريا ، باستخدام الضوء وثاني أكسيد الكربون لإطلاق الأكسجين.

ويقول علماء واشنطن إنهم يشاركون معا في "اقتران الأيض الإنتاجي" لإنتاج شيء جديد.

يقول هانز بيرنشتاين ، المهندس الكيميائي والبيولوجي الذي هو عضو في: "نأخذ منتج نفايات عادة ما يكون عبارة عن نفقة ونقوم بترقيتها إلى الكتلة الحيوية الميكروبية التي يمكن استخدامها لصنع الوقود والأسمدة والأعلاف الحيوانية والكيميائية وغيرها من المنتجات". فريق البحث PNNL.

منصة التكنولوجيا الحيوية

"يكمل الكائنان بعضهما البعض ، ويدعم كل منهما الآخر. لقد أنشأنا منصة للتكنولوجيا الحيوية قابلة للتكيف مع الميكروبات التي يمكن تتبعها جينيا لتوليف الوقود الحيوي والكيمياء الحيوية. "

في النرويج ، المهندسين من مؤسسة الطاقة SINTEF لقد درسنا طريقة أخرى للعبة القوة. هم شركاء في المشروع الأوروبي لإيجاد طرق لتخزين الطاقة تحت الأرض.

ويريدون إعادة الطاقة إلى الدورة الدموية بواسطة بطارية تعتمد ببساطة على الهواء الساخن. يتم تسخين الهواء عن طريق فائض الطاقة من الرياح والطاقة الشمسية ، ثم يتم تخزينها في كهف تحت سطح الأرض.

يمر تدفق الهواء الساخن من خلال كهف بوابة مليء بالصخور المسحوقة ، ويسخن الصخرة. يتم تخزين الهواء المضغوط البارد في كهف ثانٍ ، وعند الحاجة ، يتم إطلاقه من خلال الصخور الساخنة.

ومن ثم يتم ضخها عبر التوربين لتوليد الكهرباء لتلبية الطلب في أوقات الذروة ، أو الطلب عند عدم قدرة خلايا الطاقة الشمسية على تحقيقها ، أو في أي وقت تنخفض فيه الريح وتسقط ريش التوربينات.

هناك صيد ، ولكن. لنفتيش التخزين تحت الأرض لمثل هذه البطارية سيكون مكلفًا للغاية.

لكن جيوفاني بيريلو ، وهو عالم أبحاث يعمل كمدير للمشروع ، يقول: "إننا نعتبر الأنفاق والألغام غير المستخدمة مواقع تخزين محتملة ، والنرويج لديها الكثير منها.

"كلما زادت حرارة الانضغاط التي احتفظ بها الهواء عند إطلاقه من المتجر ، كلما كان بإمكانه القيام بمزيد من العمل أثناء مروره عبر التوربين الغازي. ونعتقد أننا سنكون قادرين على الحفاظ على المزيد من هذه الحرارة مما يمكن لتكنولوجيا التخزين الحالية ، وبالتالي زيادة الكفاءة الصافية. "- شبكة أخبار المناخ

عن المؤلف

تيم رادفورد ، صحفي مستقلتيم رادفورد صحافي مستقل. كان يعمل ل الحارس 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.

العلوم التي غيرت العالم: القصة غير المروية لثورة 1960s الأخرىكتاب 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)

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة

ثمانية أفخاخ تحيز وتحيز ضد
ثمانية أفخاخ تحيز وتحيز ضد
by الدكتور بول نابر ، Psy.D. والدكتور أنتوني راو ، دكتوراه
هل يتقلص الطب النفسي ما هو طبيعي؟
هل يتقلص الطب النفسي ما هو طبيعي؟
by نيك حسلم وفابيان فابيانو
كيف تحاول البنوك التقاط التحول الأخضر
كيف تحاول البنوك التقاط التحول الأخضر
by توماسو فيراند ، ودانيال تيشير

من المحررين

لقد حان يوم الحساب لل GOP
by روبرت جينينغز ، InnerSelf.com
لم يعد الحزب الجمهوري حزبا سياسيا مواليا لأمريكا. إنه حزب سياسي زائف غير شرعي ومليء بالراديكاليين والرجعيين هدفه المعلن هو زعزعة الاستقرار وزعزعة الاستقرار و ...
لماذا يمكن أن يكون دونالد ترامب أكبر الخاسرين في التاريخ
by روبرت جينينغز ، InnerSelf.com
تحديث 2 يوليو ، 20020 - يكلف جائحة فيروس كورونا هذا ثروة ، ربما 2 أو 3 أو 4 ثروات ، كلها ذات حجم غير معروف. أوه نعم ، ومئات الآلاف ، وربما مليون شخص سيموتون ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: كيف يتم تدريس العنصرية
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
في حلقة أوبرا شو عام 1992 ، علّمت الناشطة والمناهضة للعنصرية جين إيليوت الحائزة على جوائز الجمهور درساً قاسياً حول العنصرية من خلال إظهار مدى سهولة تعلم التحيز.
تغير سوف يأتي...
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
(30 مايو 2020) بينما أشاهد الأخبار عن الأحداث في فيلادلفيا والمدن الأخرى في البلاد ، فإن قلبي يتألم لما يحدث. أعلم أن هذا جزء من التغيير الأكبر الذي يحدث ...
أغنية يمكن أن ترفع القلب والروح
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
لدي العديد من الطرق التي أستخدمها لمسح الظلام من ذهني عندما أجد أنه تسلل إلى الداخل. أحدهما هو البستنة ، أو قضاء الوقت في الطبيعة. والآخر هو الصمت. طريقة أخرى هي القراءة. وواحد ...