Fossilbränsle bypass är inte science fiction

Innovativa idéer av forskare och ingenjörer för att bekämpa klimatförändringar bygger upp en bild av hur världen kan vara utan fossila bränslen.

LONDON, 14 februari, 2017 - Här är framtidsvisionen i en uppvärmningsvärld utan fossila bränslen.

Du behöver inte slå på luftkonditioneringen eftersom din taket utstrålar solens värme tillbaka i rymden.

Du behöver inte oroa dig för att strömmen från solenergi kommer att stänga av på natten, för det samma solljuset som drivs kylskåpet har också vände två växthusgaser till kolvätebränsle som tjänar som batteribackup.

Du behöver inte ett extra batteri för din smarta klocka eftersom din egen kläder kan förvandla värme, ljus och din egen rörelse till elektrisk ström.

Och - ledsen om det här - din egen efter matsmältningsutgången kan vridas rakt tillbaka till inmatning som bränsle för din energieffektiva motor.

Alla dessa framtida visioner för att kringgå användningen av fossila bränslen ligger fortfarande i laboratoriet, men alla kan göra det till marknaden. Och de är ytterligare testamente för den resurs och uppfinningsrikedom som erbjuds i världens laboratorier, eftersom vetenskapen reagerar på det ökande hotet om global uppvärmning och därmed klimatförändringar.

Förbränning av fossila bränslen

Vid 2015 klimatförändrings toppmötet i Paris, världens nationer enades om att begränsa global uppvärmning till 2 ° C eller mindre.

Det måste innebära en drastisk minskning av förbränningen av fossila bränslen som pumpar allt mer koldioxid i atmosfären och ökar de globala temperaturerna för att driva potentiellt katastrofala förändringar i planetens klimat.

Och forskare och ingenjörer runt om i världen har experimenterat med nya tillvägagångssätt för den stora energiutmaningen.

Det tog 100 miljoner år att förvandla kolvätevävnad till fossilt bränsle. Nu har forskare syntetiserat en artificiellt "blad" 10 gånger effektivare än naturen för att förvandla solljus till energi.

De har hittat nya sätt att utnyttja naturavfall, försvann trä i solpaneler och fönsterglasoch återvunnen atmosfärisk koldioxid för att öka ett elbilbatteri. De har även testat en katalysator som i teorin aktivera en bil att springa på vatten.

Och precis som en uppsättning forskare har varnat för det global uppvärmning ökar efterfrågan på luftkonditionering som i sin tur genererar högre atmosfärstemperaturer, har en grupp forskare i USA testat ett annat svar: passiv luftkonditionering.

"Vi har visat att vår idé fungerar, och den har tagit oss från science fictionens verklighet till verkligheten"

De rapportera i Science journal att de har utvecklat ett transparent "metamaterial" gjord av glas och polymer bara 50 tusendedelar av en millimeter tjock, och med ovanliga egenskaper.

Det kan låta solljuset gå igenom, men kommer att återspegla 96% av solens middag tillbaka i rymden som infraröd strålning. Detta kallas passiv radiativ kylning, och det händer naturligt på natten. Men det nya materialet arbetar i brett dagsljus.

"Bara 10 till 20 kvadratmeter av detta material på taket kunde snyggt svalna ett enfamiljshus på sommaren", säger Gang Tan, docent i civil- och arkitektteknik vid University of Wyoming.

Xiaobo Yin, medförfattare av rapporten och biträdande professor på materialvetenskap och ingenjörsprogram vid University of Colorado i Boulder, tillägger: "Bara genom att applicera detta material på ytan av en solpanel kan vi kyla panelen och återhämta ytterligare 1% till 2% av solens effektivitet. Det gör en stor skillnad i skalan. "

De säger att tekniken kan skalas upp, och nästa steg är en 200 kvadratmeter "kylgård" prototyp på Boulder campus.

Men efter att ha hittat ett sätt att spara energi och förbättra fotovoltaiska celler har solenergi ingenjörer fortfarande ett stort problem: hur man håller lamporna på natten.

Solenergi lagrad

Schweiziska forskare rapportera i Energi- och miljövetenskapliga tidskriften att de har en ny kemisk process som kan använda solens värmeenergi för att laga koldioxid och vattenånga - både i atmosfären är växthusgaser - till väte och kolmonoxid och sedan till bränsle som metan, bensin eller diesel som skulle kunna köra en turbin.

"Detta låter solenergi lagras i form av kemiska bindningar", säger Ivo Alxneit, seniorforskare i solteknologilaboratorium vid Paul Scherrer-institutet i Schweiz. "Det är lättare än att lagra el."

Processen, baserad på en förening av cerium och rodium, har hittills levererat endast små mängder bränsle. "Men vi har visat att vår idé fungerar, och den har tagit oss från science fictionens verklighet till verkligheten", säger Dr Alxneit.

Forskare i USA har redan testat tekniken till omvandla den kinetiska energin i ett fotsteg till strömmen, och till och med utvecklat en tyg som kan generera kraft från solljus och från rörelse.

Men forskare i Finland hävdar en trefaldig seger. De rapportera i Applied Physics Letters att de har en perovskit kristallstruktur som är ferroelektrisk, pyroelektrisk och piezoelektrisk - det vill säga det kan vända solljus, värme och rörelse till el samtidigt.

De har ännu inte byggt upp en prototypenergi-skördningsanordning, men när de visar att de kan kan kommersialisering följa inom några år.

Avlopp till energi

Mänskligt avlopp kan leverera bensin långt innan det. A $ 9 miljoner avloppsvattenreningsverktyg i Vancouver, Kanada, är att testa "hydrotermisk flytning" i 2018 med en teknik som utvecklats av Pacific Northwest National Laboratory.

Enkelt sagt, om enorma spänningar av tid och tektoniskt tryck är allt som behövs för att förvandla levande vävnad till råolja, då kan mekaniskt tryck och höga temperaturer återvinna utmatning till energi också, men i mycket snabbare takt.

Laboratoriet beräknar att amerikanska behandlingsanläggningar hanterar 24 miljarder gallon av avloppsvatten varje dag - och detta kan vara råmaterialet för 30 miljoner fat olja om året. En enda person kan generera två eller tre liter biocrude om året.

"Det finns mycket kol i kommunalt avloppsslam och intressant finns det också fetter", säger Corinne Drennan, som arbetar med bioenergiteknikforskning vid laboratoriet.

"Fetterna eller lipiderna verkar underlätta omvandlingen av andra material, såsom toalettpapper, i avloppsvattnet, hålla slammet rörande genom reaktorn och producera en mycket stor högkvalitativ biocrude som vid raffinering ger bränslen som bensin , diesel och jetbränslen. "- Klimatnyhetsnätverket

utsläpp

Denna artikel uppträdde ursprungligen på Climate News Network

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.