вчені з США знайшли нові способи виробництва біопалива, збільшення врожаю сільськогосподарських культур та використання вуглекислого газу за допомогою нових застосувань знайомих матеріалів.

Поки політики витримують позиції, а вчені з клімату сумно зітхають, дослідники в лабораторіях продовжують розробляти винахідливі нові способи економії енергії, підвищення ефективності та використання сонячної енергії по максимуму.

Даррен Дрері з лабораторії реактивного руху в Каліфорнії та двоє колег з Університету Іллінойсу мають комп’ютерну модель, яка може спроектувати посіви сої, здатні виробляти на 8.5% більше поживних речовин, використовувати на 13% менше води та відбивати на 34% більше сонячного світла назад у космос.

Вони повідомляють у журналі Біологія глобальних змін що вони можуть досягти всіх трьох цілей, розмножуючись для дещо різного розподілу листя на стеблі та для кута, під яким зростає лист, використовуючи техніку, що називається числовою оптимізацією, щоб спробувати дуже велику кількість структурних ознак, щоб отримати найкращі результати. «І дивно, що існують поєднання цих рис, які можуть покращити кожну з цих цілей одночасно», - каже доктор Дрюрі.

У цьому великому еволюційному матчі рослини борються за світло і намагаються покласти одне одного в тінь.

«Наші сільськогосподарські рослини відображають багато мільйонів років у дикій природі за цих конкурентних умов», - сказав Стівен Лонг, біолог рослин. "На полях ми хочемо, щоб рослини ділилися ресурсами та зберігали воду та поживні речовини, тому ми вивчали, як найкраще це зробити".

Після того, як майбутні вчені -аграрії розробили те, чого вони найбільше хочуть від врожаю, - а в посушливих зонах економіка води має бути дуже високою - програма може вирішити найкращу конфігурацію листя. Завдяки цьому майбутні селекціонери могли обрати ознаки з величезної бібліотеки існуючих варіацій сої.

Довготривала вигода

Вони могли б зменшити навіс, щоб пропускати світло до нижчих рівнів, щоб збільшити врожайність, або вони могли б збільшити навіс, щоб відбивати світло назад у космос і компенсувати зміни клімату.

«Ми також можемо змоделювати, що ці навіси рослин можуть зробити в майбутньому кліматі, щоб вони діяли через 40 чи 50 років», - каже інженер -еколог Правін Кумар.

У Стенфордському університеті в Каліфорнії інші вчені придумали спосіб виготовлення біопалива без користі для полів, рослин або сонячного світла. Вони звітують у природа що вони розробили мідний каталізатор, одержаний з оксиду, який може перетворити окис вуглецю-смертельний газ у вихлопних газах автомобілів та електростанціях, що спалюють вугілля,-безпосередньо у рідкий етанол, який зараз виготовляється з кукурудзи та інших культур.

Більше того, кажуть вони, вони можуть це робити при кімнатній температурі та нормальному атмосферному тиску. Ця методика ґрунтується на здатності перетворювати оксид міді в мережу нанокристалів металевої міді, яка б служила катодом у реакції електролізу та відновлювала окис вуглецю до етанолу.

Біопаливо коштує дорого: потрібен час, поля, добрива та вода. Щоб виростити бушель кукурудзи, потрібно 800 галонів води, що в свою чергу дає три галони етанолу. Нова техніка може знищити урожай, час та багато води.

Десятикратне підвищення ефективності

І це відкриває ще один спосіб використання захопленого CO2 як джерела енергії. Вуглекислий газ можна ефективно і легко перетворити в чадний газ. Новий мідний каталізатор, одержаний з оксиду, може потім перетворити окис вуглецю в етанол з ефективністю в десять разів ефективнішою за будь-які звичайні мідні каталізатори.

Команда хотіла б збільшити свою каталітичну клітинку і побачити, що вона живиться від сонячної або вітрової енергії. «Але нам належить зробити ще багато роботи, щоб створити практичний пристрій, - сказав Меттью Канан зі Стенфорда.

Тим часом вчені з Орегону повідомляють у журналі Королівського товариства хімії RSC Advances що вони випробували новий спосіб використання сонячних променів і використання цієї сили для одночасного виготовлення сонячних енергетичних матеріалів.

В черговий раз поєднання нанонауки та міді призвело до несподіваних наслідків. Завдяки безперервному фокусуванню світла на мікрореакторі з безперервним потоком, дослідники синтезували чорнила з наночастинок мідного індію, які могли б тонкоплівкові сонячні елементи за лічені хвилини. Інші процеси можуть зайняти години, щоб доставити ті ж матеріали.

"Він міг би виробляти сонячні енергетичні матеріали скрізь, де є достатній сонячний ресурс, і в цьому хімічному виробничому процесі вплив енергії буде нульовим",-сказав Чі-Хунг Чанг з Університету штату Орегон.

- Мережа кліматичних новин

Про автора

Тім Радфорд - журналіст-фрілансер. Він працював на The Guardian протягом 32 років, стаючи (серед іншого) редактором листів, художнім редактором, літературним редактором та науковим редактором. Він переміг Асоціація британських письменників науки нагорода для письменника науки чотири рази. Він служив у Комітеті Великобританії для Міжнародне десятиліття зі зменшення стихійних лих. Він читав лекції про науку та засоби масової інформації у десятках британських та зарубіжних міст. 

Книга цього автора:

Наука, яка змінила світ: Нерозказана історія іншої революції 1960
від Тіма Радфорда.

Клацніть тут, щоб отримати більше інформації та / або замовити цю книгу на Amazon. (Книга Kindle)

Рекомендована книга InnerSelf:

Як змінити світ: Соціальні підприємці та сила нових ідей, оновлене видання
Девід Борнштейн.

Опубліковано у понад двадцяти країнах, Як змінити світ стала Біблією соціального підприємництва. У ньому розглядаються чоловіки та жінки з усього світу, які знайшли інноваційні рішення для найрізноманітніших соціальних та економічних проблем. Незалежно від того, чи працюють вони, щоб доставити сонячну енергію бразильським жителям, чи покращити доступ до коледжів у США, соціальні підприємці пропонують новаторські рішення, які змінюють життя.

Клацніть тут, щоб отримати більше інформації та / або замовити цю книгу на Amazon.