Världens forskare tar på växthusgasutmaningen

Världens forskare tar på växthusgasutmaningen

En mikrob som finns i risfält hjälper till att konvertera metangas till biobränslen. Bild: Yamanaka Tamaki via Flickr

Ingenuitet i laboratorier världen över utnyttjar mikrober, vatten och hetluft för att producera olika typer av förnybar energi från växthusgas.

Schweiziska forskare har hittat ett sätt att vrid den potenta växthusgasmetan i bränslemetanolen - med hjälp av vatten och en enkel katalysator

Under tiden har amerikanska forskare testat ett sätt att konvertera metan till biobränslen, specialkemikalier eller till och med nötkreaturfoder med hjälp från en mikrobe från risfält och en annan från en sibirisk sjö.

Och i norge testar ingenjörerna någonting till synes enklare: de vill utnyttja luft som ett batteri som kan lagra överskott förnybar energi.

Alla tre studierna är exempel på förvånande nivåer av uppfinningsrikedom och uppfinning upprepade gånger demonstreras i världens laboratorier som kemister, ingenjörer och mikrobiologer fokusera på den stora energiutmaningen.

Växthusgasutsläpp

De söker alla sätt att minska utsläppen av växthusgaser från förbränning av fossila bränslen, av återvinning dem, genom att vara effektivare, genom att eliminera avfall, och genom utnyttja solljus, luft och vatten till förbättra naturen.


 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Någon av dessa tekniker kan en dag göra ett kraftfullt bidrag till energieffektivitet, och även om alla är långt ifrån rutinmässig exploatering demonstrerar de att forskare om och om igen är att föra nya idéer till ett problem som är minst lika gammalt som den industriella revolutionen.

En inspiration kommer från metan, en växthusgas som är kortare i atmosfären än koldioxid, men också många gånger effektivare i sitt bidrag till den globala uppvärmningen.

Det kallas "naturlig" gas, men odling - från risfält till boskapsbetesmarker - producerar stora mängder metan, och det gör också fossila källor.

"Vi tar en avfallsprodukt som normalt är en kostnad och uppgraderar den till mikrobiell biomassa som kan användas till att producera bränsle, gödselmedel, djurfoder, kemikalier och andra produkter"

Forskare från Schweiziska federala teknikinstitutet, känd som ETH Zürich, rapporterar i Science journal att de har utformat ett katalytiskt system baserat på kopparinnehållande zeoliter, med en oväntad egenskap.

Det kan vända metan, med kemisk formel CH4, i flytande metanol, (CH3OH,) genom att utnyttja syre i vatten, och det kan göra det med 97% effektivitet.

Det förblir bara det - en process, och hittills en dyr en "endast ekonomiskt genomförbar i mycket stor skala", säger de, och inte något ingenjörer skulle kunna utnyttja till exempel ett havs eller en öken oljeborrig, där oljedrivna fortfarande "flare" avfallsmetan från brunnarna.

Men ett lag från Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) i Washington, USA, har något som kan vara mer bärbart: en bioreaktor som kan göra metan fångad på oljefält och på gårdar till en djupgrön, energirika, gelatinös substans som kan utnyttjas för en produktsortiment.

Denna process beror på två mikrober som normalt inte finns på samma plats, de skriver in Bioresource Technology journal.

En är känd som Metylomicrobium alcaliphilum 20Z och det matas på metan på deponier och rismarker. Den andra är bara känd som Synechococcus 7002 och den lever i en sibirisk sjö, med ljus och koldioxid för att släppa ut syre.

Tillsammans säger Washington forskarna att de engagerar sig i "produktiv metabolisk koppling" för att producera något nytt.

"Vi tar en avfallsprodukt som normalt är en kostnad och uppgraderar den till mikrobiell biomassa som kan användas för att producera bränsle, gödselmedel, djurfoder, kemikalier och andra produkter", säger Hans Bernstein, en kemisk och biologisk ingenjör som är medlem i PNNL-forskargruppen.

Bioteknikplattform

"De två organismerna kompletterar varandra, stöder varandra. Vi har skapat en anpassningsbar bioteknikplattform med mikrober som är genetiskt torkbara för syntesen av biobränslen och biokemikalier. "

I Norge, ingenjörer från SINTEF energi företag har undersökt en annan strategi för kraftspelet. De är partner i en Europeiskt projekt för att hitta sätt att lagra energi under jord.

Och de vill sätta tillbaka energin i batteriet med ett batteri som bara är baserat på varm luft. Detta värms upp och komprimeras av överskottsenergi från vinden och solanläggningen och lagras sedan i en underjordisk grotta.

Flödet av hetluft passerar genom en portalgrotta fylld med krossad sten och värmer upp berget. Den svala tryckluften lagras i en andra grotta och vid behov släpps den genom de heta stenarna.

Det piperas sedan genom en turbin för att generera el för att möta topp efterfrågan, eller efterfrågan när solenergi celler inte kan leverera, eller när som helst när vinden sjunker och turbinbladen faller fortfarande.

Det finns dock en fångst. Att gräva underjordiskt förvaring för ett sådant batteri skulle vara ruinously dyrt.

Men Giovanni Perillo, en forskare som är projektledare, säger: "Vi betraktar oanvända tunnlar och mineshafts som potentiella lagringsplatser, och Norge har dem i gott skick.

"Ju mer komprimeringsvärme luften har behållit när den släpps från affären, desto mer arbete kan den utföra när den passerar genom gasturbinen. Och vi tror att vi kommer att kunna spara mer av den värmen än den nuvarande lagringstekniken kan, vilket ökar nettoeffektiviteten. "- Klimatnyhetsnätverket

Om författaren

Tim Radford, frilansjournalistTim Radford är frilansjournalist. Han arbetade för The Guardian för 32 år, blir (bland annat) bokstäver redaktör, konst redaktör, litterära redaktör och vetenskap redaktör. Han vann Association of British Science Writers utmärkelse för årets vetenskapsförfattare fyra gånger. Han tjänade på den brittiska kommittén för International Decade for Natural Disaster Reduction. Han har föreläst om vetenskap och media i dussintals brittiska och utländska städer. 

Vetenskap som förändrade världen: Den otaliga historien om den andra 1960-revolutionenBok av denna författare:

Vetenskap som förändrade världen: Den otaliga historien om den andra 1960-revolutionen
av Tim Radford.

Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon. (Kindle bok)

Fler artiklar av denna författare

Du kanske också gillar

TILLGÄNGLIGA SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

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

 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Marie T. Russells dagliga inspiration

INNERSELF VOICES

Resa mellan världar: Stäng ögonen så att du kan se
Stäng ögonen så att du kan se: Att resa mellan världar och försöka återansluta
by Fabiana Fondevila
Från början av den mänskliga civilisationen har nästan alla jordens folk använt några ...
Vad vilar vår myndighet på?
Övergång från auktoritär "yttre" myndighet till andlig "inre" myndighet
by Pierre Pradervand
I tusentals år, ända sedan mänskligheten började bosätta sig i städer, utvecklades vi styvt, ...
Födelsen av en ny värld som kämpar för att bli född
Födelsen av en ny värld som kämpar för att bli född
by Ervin Laszlo
Tal om grundläggande förändringar i omvärlden möts ofta med skepsis. Förändring i samhället, ...
Vinn striden i ditt huvud: Perspektivfrågor
Vinn striden i ditt huvud: Perspektivfrågor
by Peter Ruppert
Vi upplever alla regelbundet positiva och negativa självprat. Oavsett om du inser det eller ...
Horoskop nuvarande vecka: 19 - 25 april 2021
Horoskop nuvarande vecka: 19 - 25 april 2021
by Pam Younghans
Den här astrologiska veckotidningen baseras på planetariska influenser och erbjuder perspektiv och ...
Om du har kontrakterat COVID: Läker och går framåt
Om du har kontrakterat COVID: Läker och går framåt
by Stacee L. Reicherzer doktorsexamen
Om du har fått COVID hade du inte bara hälsoproblem som kan ha varit livshotande, ...
Vakna till jordens dröm och älska världen
Vakna till jordens dröm och älska världen
by Bill Plotkin, Ph.D.
Den viktigaste frågan är inte hur man ska överleva förlusten av biologisk mångfald, klimatstörning, ekologisk ...
4 sätt att bygga upp din tolerans för tvetydighet - och din globala karriär
4 sätt att bygga upp din tolerans för tvetydighet - och din globala karriär
by Paula Caligiuri, Ph.D.
Även om din tolerans mot tvetydighet är lägre finns det beprövade sätt att bygga detta viktiga ...

MEST LÄS

Är ditt sovrum heligt?
Är ditt sovrum heligt? Hedra din personliga helgedom
by Jon Robertson
Sovrummet är hem för våra böner och drömmar, vår ensamhet och sexualitet. I detta inre helgedom, ...
Ålder av Fiskarna till Aquarius Ålder
Övergång från Fiskens ålder till Vattumannen
by Ray Grasse
Aries Age väckte ett uppvaknande av det utåtriktade egot, men det mer feminina Piscean ...
3 sätt musikpedagoger kan hjälpa elever med autism att utveckla sina känslor
3 sätt musikpedagoger kan hjälpa elever med autism att utveckla sina känslor
by Dawn R. Mitchell White, University of South Florida
Många barn med autism kämpar för att hitta orden för att uttrycka hur de känner. Men när det gäller ...
Avskaffa polisen? Istället slutar giftig maskulinitet och "Warrior Cops"
Avskaffa polisen? Istället slutar giftig maskulinitet och "Warrior Cops"
by Angela Workman-Stark, Athabasca University
Polisen som anklagats för mord i George Floyds död står just nu under rättegång i ...
4 sätt att bygga upp din tolerans för tvetydighet - och din globala karriär
4 sätt att bygga upp din tolerans för tvetydighet - och din globala karriär
by Paula Caligiuri, Ph.D.
Även om din tolerans mot tvetydighet är lägre finns det beprövade sätt att bygga detta viktiga ...
Våld i hemmet: Uppmaningar om hjälp har ökat - men svaren har inte fått något enklare
Våld i hemmet: Uppmaningar om hjälp har ökat - men svaren har inte fått något enklare
by Tara N. Richards och Justin Nix, University of Nebraska Omaha
Experter förväntade sig att antalet offer för våld i hemmet som sökte hjälp förra året (2020). Offer…
Vid vilken ålder är människor vanligtvis lyckligaste? Ny forskning erbjuder överraskande ledtrådar
Vid vilken ålder är människor vanligtvis lyckligaste? Ny forskning erbjuder överraskande ledtrådar
by Clare Mehta, Emmanuel College
Om du kunde vara en ålder för resten av ditt liv, vad skulle det vara? Skulle du välja att vara nio ...
Klimatförändringen hotar kaffe - men vi har hittat en läcker vild art som kan hjälpa till att rädda din morgonbrygga
Klimatförändringen hotar kaffe - men vi har hittat en läcker vild art som kan hjälpa till att rädda din morgonbrygga
by Aaron P Davis, Royal Botanic Gardens, Kew
Världen älskar kaffe. Mer exakt, det älskar arabica-kaffe. Från lukten av dess nyligen ...

Nya Attityder - Nya Möjligheter

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