Мікроб, знайдений на рисових полях, допомагає перетворювати газ метан у біопаливо. Зображення: Яманака Тамакі через Flickr

Винахідливість у лабораторіях у всьому світі використовує мікроби, воду та гаряче повітря для отримання різних видів відновлюваної енергії з парникових газів.

Швейцарські вчені знайшли спосіб перетворити потужний парниковий газ метан у паливний метанол - за допомогою води та простого каталізатора.

Тим часом американські дослідники випробували спосіб перетворення метану у біопаливо, спеціалізовані хімікати або навіть корм для худоби допомога одного мікроба з рисових полів та іншого з сибірського озера.

А в Норвегії інженери випробовують щось, здавалося б, простіше: вони цього хочуть використовувати повітря як акумулятор, який може зберігати надлишок відновлюваної енергії.

Усі три дослідження є прикладами вражаючі рівні винахідливості та винахідливості неодноразово демонструвався у світових лабораторіях як хіміки, інженери та мікробіологи зосередитися на великому енергетичному виклику.

Викиди парникових газів

Усі вони шукають шляхи зменшення викидів парникових газів при спалюванні викопного палива, по утилізації їх, будучи більш ефективними, усуваючи відходи тощо використання сонячного світла, повітря та води до покращити природу.

Будь -яка з цих технологій одного дня може внести потужний внесок у енергоефективність, і хоча всі вони далекі від рутинної експлуатації, вони демонструють, що дослідники знову і знову доведення нових ідей до проблеми, щонайменше давньої, як промислова революція.

Одне з джерел натхнення - метан, парниковий газ, який більш короткоживучий в атмосфері, ніж вуглекислий газ, але також у багато разів ефективніший у своєму внеску у глобальне потепління.

Він відомий як “природний” газ, але сільське господарство - від рисових полів до пасовищ великої рогатої худоби - виробляє велика кількість метану, а також джерела викопного палива.

«Ми беремо відходи, які зазвичай є витратами, і модернізуємо їх до мікробної біомаси, яку можна використовувати для виробництва палива, добрив, кормів для тварин, хімікатів та інших продуктів»

Дослідники з Швейцарський федеральний технологічний інститут, відомий як ETH Zurich, повідомляє в журналі Science, що вони розробили каталітичну систему на основі мідьсодержащих цеоліти, з несподіваною властивістю.

Він може перетворювати метан з хімічною формулою СН_4, у рідкий метанол (CH₃OH,), експлуатуючи кисень у воді, і це можна зробити з ККД 97%.

Чи залишається тільки це? процес, і наразі дорогий, «економічно доцільний лише у дуже великих масштабах», кажуть вони, і не те, що інженери могли б використати, наприклад, в океані чи на нафтовій платформі в пустелі, де нафтовики все ще «спалюють» відходи метан зі свердловин.

Але команда з Тихоокеанська північно-західна національна лабораторія (PNNL) у штаті Вашингтон, США, є щось, що може бути більш портативним: біореактор, який може перетворити метан, захоплений на нафтових родовищах та на фермах, у глибоко-зелену, багату енергією, драглисту речовину, яку можна використати для асортимент продукції.

Цей процес залежить від двох мікробів, які зазвичай не знаходяться в одному місці Журнал Bioresource Technology.

Один з них відомий як Methylomicrobium alcaliphilum 20Z, і він харчується метаном на звалищах та рисових полях. Інший відомий лише як синехокок 7002 і мешкає в сибірському озері, використовуючи світло і вуглекислий газ для виділення кисню.

Разом, кажуть вчені з Вашингтона, вони займалися «продуктивним метаболічним зв'язком», щоб створити щось нове.

"Ми беремо відходи, які зазвичай є витратами, і модернізуємо їх до мікробної біомаси, яка може бути використана для виробництва палива, добрив, кормів для тварин, хімікатів та інших продуктів", - каже Ганс Бернштейн, інженер -хімік та біолог. дослідницька група PNNL.

Біотехнологічна платформа

«Два організми доповнюють один одного, підтримують один одного. Ми створили адаптивну біотехнологічну платформу з мікробами, генетично відстежуваними для синтезу біопалива та біохімічних речовин ».

У Норвегії інженери з Енергетичне підприємство SINTEF розглянули інший підхід до гри влади. Вони є партнерами в a Європейський проект пошуку шляхів зберігання енергії під землею.

І вони хочуть повернути енергію в циркуляцію за допомогою акумулятора, заснованого просто на гарячому повітрі. Це повітря, яке нагрівається та стискається надлишком енергії вітрової та сонячної електростанцій, а потім зберігається у підземній печері.

Потік гарячого повітря проходить через портальну печеру, заповнену подрібненою породою, і нагріває скелю. Прохолодне стиснене повітря зберігається у другій печері і, при необхідності, випускається через гарячі породи.

Потім він подається по турбіні для виробництва електроенергії для задоволення пікових потреб, або попиту, коли сонячні батареї не можуть забезпечити постачання, або в будь -який час, коли вітер падає, а лопаті турбіни падають.

Однак є підступ. Викопувати підземне сховище для такої батареї було б жахливо дорого.

Але Джованні Перілло, науковий співробітник, який є керівником проекту, каже: «Ми вважаємо занедбані тунелі та шахтні шахти потенційними місцями зберігання, а в Норвегії їх багато.

«Чим більше тепла стиснення повітря зберігає, коли воно виходить з магазину, тим більше роботи він може виконувати, проходячи через газову турбіну. І ми думаємо, що ми зможемо зберегти більше цього тепла, ніж поточні технології зберігання, таким чином збільшуючи чисту ефективність ». - Мережа кліматичних новин