'N Mikro wat in rysvelde voorkom, help om metaangas om te skakel in biobrandstowwe. Image: Yamanaka Tamaki via Flickr

Ingenieurswese in laboratoriums wêreldwyd is besig om mikrobes, water en warm lug te gebruik om verskillende tipes hernubare energie uit kweekhuisgas te produseer.

Switserse wetenskaplikes het 'n manier gevind om draai die kragtige broeikasgasmetaan in die brandstofmetanol - Met behulp van water en 'n eenvoudige katalisator.

Intussen het Amerikaanse navorsers 'n manier getoets om metaan te omskep in biobrandstowwe, gespesialiseerde chemikalieë of selfs veevoer met help van een mikrobe van rysvelde en die ander uit 'n Siberiese meer.

En in Noorweë toets ingenieurs iets klaarblyklik eenvoudiger: hulle wil ontgin lug as 'n battery wat oorskot hernieubare energie kan berg.

Al drie studies is voorbeelde van die verstommende vlakke van vindingrykheid en uitvinding herhaaldelik gedemonstreer in die wêreld se laboratoriums as chemici, ingenieurs en mikrobioloë fokus op die groot energie uitdaging.

Kweekhuisgasvrystellings

Hulle soek almal Maniere om kweekhuisgasvrystellings te verminder van verbranding van fossiele brandstofDeur herwinning hulle, deur meer doeltreffend te wees, deur afval te elimineer, en deur gebruik van sonlig, lug en water om verbeter op die natuur.

Enigeen van hierdie tegnologieë kan eendag 'n kragtige bydrae tot energie-doeltreffendheid lewer, en alhoewel hulle almal ver van roetine-uitbuiting is, demonstreer hulle dat navorsers oor en oor weer eens aan die gang is. nuwe idees tot 'n probleem wat minstens so oud is as die Industriële Revolusie.

Een inspirasie kom uit metaan, 'n kweekhuisgas wat kortliks in die atmosfeer as koolstofdioksied verkort is, maar ook baie keer meer doeltreffend in die bydrae tot aardverwarming.

Dit staan ​​bekend as "natuurlike" gas, maar boerdery - van rysvelde tot beesweide - produseer groot hoeveelhede metaan, en ook fossielbrandstowwe bronne.

"Ons neem 'n afvalproduk wat normaalweg 'n uitgawe is en opgradeer dit na mikrobiese biomassa wat gebruik kan word om brandstof, kunsmis, dierevoer, chemikalieë en ander produkte te maak"

Navorsers van die Switserse Federale Instituut van Tegnologie, bekend as ETH Zürich, berig in die Wetenskapjoernaal dat hulle 'n katalitiese stelsel op grond van koperbevattende inhoud opgestel het zeoliete, met 'n onverwagte eiendom.

Dit kan metaan, met die chemiese formule CH, verander_4, in vloeibare metanol, (CH₃OH,) deur die suurstof in water te ontgin, en dit kan dit met 97% doeltreffendheid doen.

Dit bly net dit ? 'n proses, en tot dusver 'n duur een "slegs ekonomies haalbaar op baie groot skaal", sê hulle, en nie iets wat ingenieurs by byvoorbeeld 'n oseaan of 'n woestyn-olieboorplatform kon aangryp nie, waar oliemanne steeds afval "opvlam". metaan uit die putte.

Maar 'n span van die Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) in Washington-staat, VSA, het iets wat meer draagbaar kan wees: 'n bio-reaktor wat metaan op olievelde en op plase kan omskep in 'n diepgroen, energieryke, gelatienagtige stof wat uitgebuit kan word vir 'n reeks produkte.

Hierdie proses hang af van twee mikrobes wat nie normaalweg op dieselfde plek gevind word nie. Hulle skryf in Bioresource Tegnologie joernaal.

Een staan ​​bekend as Methylomicrobium alcaliphilum 20Z en dit voed op metaan by stortingsterreine en rysveld. Die ander is slegs bekend as Synechococcus 7002 en woon in 'n Siberiese meer, met lig en koolstofdioksied om suurstof vry te laat.

Saam, die Washington wetenskaplikes sê, hulle het betrokke in "produktiewe metaboliese koppeling" iets nuuts te produseer.

"Ons neem 'n afvalproduk wat gewoonlik 'n uitgawe is en dit opgradeer na mikrobiese biomassa wat gebruik kan word om brandstof, kunsmis, dierevoer, chemikalieë en ander produkte te vervaardig," sê Hans Bernstein, 'n chemiese en biologiese ingenieur wat 'n lid van die PNNL navorsingspan.

Biotegnologie platform

"Die twee organismes vul mekaar aan, ondersteun mekaar. Ons het 'n aanpasbare biotegnologieplatform geskep met mikrobes wat geneties behandelbaar is vir die sintese van biobrandstowwe en biochemikalieë. "

In Noorweë, ingenieurs van die SINTEF energie onderneming het 'n ander benadering tot die kragspel ondersoek. Hulle is vennote in a Europese projek om maniere te vind om energie ondergronds te stoor.

En hulle wil die energie weer in die verkeer bring met 'n battery wat net op warm lug gebaseer is. Dit word lug verhit en saamgeperste deur surplus energie van wind- en sonkragaanleg, en dan in 'n ondergrondse grot geberg.

Die vloei van die warm lug gaan deur 'n portaalgrot wat met verpletterde rots gevul is, en verhit die rots. Die koel perslucht word gestoor in 'n tweede grot en, indien nodig, word dit vrygestel deur die warm rotse.

Dit word dan deur 'n turbine gepomp om elektrisiteit op te wek om aan die piekvraag te voldoen, of vraag wanneer sonkragselle nie kan lewer nie, of enige tyd wanneer die wind daal en die turbine lemme val stil.

Daar is egter 'n vangs. Om ondergrondse berging vir so 'n battery uit te grawe, sou ruïneus duur wees.

Maar Giovanni Perillo, 'n navorsingswetenskaplike wat die projekbestuurder is, sê: "Ons beskou ontwortelde tonnels en mineshafts as potensiële stoorplek, en Noorweë het dié in baie.

"Hoe meer die hitte van kompressie wat die lug behou het as dit uit die winkel vrygelaat word, hoe meer werk kan dit verrig as dit deur die gasturbine beweeg. En ons dink dat ons meer van die hitte kan bewaar as die huidige stoor tegnologie kan, en sodoende die netto doeltreffendheid verhoog. "- Climate News Network