لقد فكر العلماء الهولنديون في استخدام جديد لكل غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يصب من مداخن محطات الطاقة التي تعمل على حرق الوقود الأحفوري ، وذلك من أجل حصاد المزيد من الكهرباء.

ويمكنهم ، كما يقولون ، أن يضخوا ثاني أكسيد الكربون عبر الماء أو السوائل الأخرى وينتج عنه تدفق الإلكترونات وبالتالي المزيد من الكهرباء. محطات توليد الطاقة تطلق 12 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام لأنها تحرق الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي. محطات التدفئة المنزلية والتجارية إطلاق 11 مليار طن أخرى.

ويقولون إن هذا سيكون كافياً ، لإنشاء ساعات تيراواط 1,750 من الكهرباء الإضافية سنوياً: حول إنتاج 400 من إنتاج سد هوفر في الولايات المتحدة ، وكل ذلك دون إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي. لذلك يمكن استخدام العادم من دورة واحدة لإنتاج الكهرباء على الفور لتوصيل تدفق آخر إلى الشبكة.

يدعون هذه الدعوى في مجلة تسمى "العلوم البيئية ورسائل التكنولوجيا" ، والتي تنشرها الجمعية الكيميائية الأمريكية ، ويستند هذا الادعاء إلى تقنية عمرها 10 سنوات من قبل السير همفري ديفي ومايكل فاراداي: التحليل الكهربائي.

حصاد الطاقة من النفايات

وراء المنطق هو اقتراح بسيط ، أن كل حدث كيميائي ينطوي على بعض تبادل الطاقة. في الحل ، تشتمل حركة الطاقة هذه على الإلكترونات والأيونات التي تهاجر إلى الأقطاب الموجبة أو الأقطاب الكهربائية. في مزيج من اثنين من الحلول المختلفة ، يحتوي الخليط النهائي على محتوى طاقة أقل من مجموع المحلين الأصليين: بما أنه لا يمكن توليد الطاقة أو تدميرها ، لذلك يجب أن تكون هناك بعض الطاقة المتاحة للاستغلال.

أفاد بيرت هامليرز من ويتسوس ، وهو مركز للتميز في المياه في هولندا ، وزملاؤه من جامعة واغينينغن أنهم استخدموا أقطاب كهربائية مسامية وثاني أكسيد كربون مسخن في الماء للحصول على تدفق تيارهم: تفاعل الغاز مع الماء لصنع حمض الكربونيك ، في المنحل بالكهرباء أصبح أيونات الهيدروجين الإيجابية والأيونات السالبة من بيكربونات HCO3. عندما يصبح الرقم الهيدروجيني للحل أعلى ، يصبح بيكربونات كربونات بسيطة وكلما ارتفع ضغط CO2 ، زادت زيادة الأيونات في المحلول.

ووجد الباحثون في تجربتهم أنه أثناء مسحهم للكهارل المائية في الهواء ، وبالتناوب مع CO2 ، بين أقطابهم المسامية ، بدأ الإمداد بالكهرباء يتراكم. بما أن الهواء الذي يأتي من مداخن محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري يحتوي على أي شيء يصل إلى 20٪ من CO2 ، حتى أن الانبعاثات تمثل إمكانية لمزيد من الطاقة.

ووجد الباحثون أنهم يستطيعون الحصول على قوة أكبر إذا استخدموا محلول إلكتروليت من أحادي إيثانول أمين بدلاً من محلول مائي. في التجارب ، قدم هذا كثافة طاقة 4.5 mW متر مربع.

المفارقة هي أن هذه الطاقة الكهربائية متوفرة بالفعل في الجزء العلوي من مدخنة محطة توليد الطاقة ، لأنه عند الإطلاق ، يتم خلط "حل" واحد من غازات الدفيئة في الهواء على الفور مع محلول مختلف القوة في الهواء طوال الوقت.

لا أحد بالطبع لديه طريقة لحصاد هذه القوة بشكل مباشر ، لكن تجربة قديمة الطراز مع أقطاب كهربائية في مختبر تُظهر أن كميات هائلة من الطاقة الكامنة يتم فقدانها كل يوم ، بطرق غير متوقعة.

بطاريات الجرافين

وسيتطلب استثمارًا هائلًا - وقدرا كبيرا من الإبداع الهندسي - لتحويل انبعاثات الاحتباس الحراري إلى المزيد من الكهرباء ، لكن مثل هذا البحث هو تذكير بأن العلماء في كل مكان يبحثون عن طرق جديدة ذكية لتزويد الكوكب بالطاقة.

يقول دان لي ، وهو مهندس مواد في جامعة موناش في أستراليا ، في مجلة ساينس إنه قام هو وفريقه بتطوير مكثف مبني على الجرافين يكون مضغوطًا ، ويمكن إعادة شحنها بسرعة ، ولكن يمكن أن يستمر طالما كان حمض الرصاص التقليدي البطارية.

وهذا يعني أنه يمكن استخدامها لتخزين الطاقة المتجددة أو الطاقة الإلكترونية المحمولة أو قيادة السيارات الكهربائية. الجرافين مادة جديدة عجيبة ، وهو نوع من الجرافيت أو الكربون منظم في طبقات سمك واحد فقط. يقول لي: "إنها تقريباً في مرحلة الانتقال من المختبر إلى التطوير التجاري".

السلطة من أشعة الشمس والمياه

وفي نفس المجلة ، ذكر فريق من جامعة كولورادو في بولدر في الولايات المتحدة أن لديهم تقنية لتركيز ضوء الشمس واستخدامه لتقسيم المياه إلى مكونات الهيدروجين والأكسجين: هذان في تركيبة توفر الطاقة للهيدروجين خلايا الوقود التي بدأت بالفعل في تشغيل وسائل النقل العام في العديد من المدن.

تستخدم تقنية بولدر مجموعة كبيرة من المرايا التي تركز على نقطة واحدة لتسخين مفاعل أكسيد فلزي إلى 1,350 ° C ، وإنشاء سلسلة من الأحداث ذات النطاق الذري والتي تلتقط ذرات الأكسجين من البخار ، وتطلق جزيئات الهيدروجين.

"تقسيم المياه مع ضوء الشمس هو الكأس المقدسة لاقتصاد الهيدروجين المستدام" ، كما يقول آلان ويمر ، قائد مجموعة بولدر للأبحاث. لكن الادخال التجاري قد يكون سنوات. "مع سعر الغاز الطبيعي منخفض جدا ، لا يوجد أي حافز لحرق الطاقة النظيفة". - شبكة أخبار المناخ