Химики-исследователи из Швеции нашли способ делать окна из дерева. Изображение: Бретт Джордан через Flickr
От создания прозрачной древесины для солнечных панелей или окон до превращения углекислого газа и растительных отходов в пластиковые бутылки ученые находят гениальные способы обойти ископаемое топливо.
Датские ученые взяли урок из растительного мира, отменили его и использовали коктейль из солнечного света и хлорофилла превратить растительность в химию.
И в непреодолимом повороте калифорнийские исследователи научились превращать углекислый газ и растительные отходы в пластиковые бутылки.
Между тем, ученые из Стокгольма нашли способ превратить один из величайших шведских продуктов - древесину - в нечто прозрачное, что может использоваться для солнечных панелей или даже для окон.
Недалеко от юго-запада Стокгольма, в Линчёпинге, химики, занимающиеся вопросами энергии, разработали новый вид суперконденсатор, который может накапливать солнечное тепло и выделять его в виде электричества.
Все это еще один пример удивительного ресурс и изобретательность развернутых в мировых лабораториях, чтобы обойти источники ископаемого топлива, найти способы эксплуатировать отходы, и даже превратить парниковый газ в полезный ресурс.
Биомасса растений
Последние достижения - все еще в некотором роде от коммерческой эксплуатации - начинаются с отношений между растениями, солнечным светом и атмосферой.
Клаус Фелби, профессор биомассы и биоэнергетики Университет Копенгагена, и коллеги доклад в Nature Communications что солнечный свет, собранный хлорофиллом, и сопряженный с определенным окислительный фермент ? они ответственны за то, что кожура яблок и других фруктов становится коричневой? биомасса растений, такая как древесная стружка, стебли пшеницы, кукурузная шелуха или скошенная трава, может расщепляться на побочные продукты, которые можно превратить в топливо и биохимические вещества для производства пластмасс.
«Это игровой чейнджер, способный трансформировать промышленное производство топлива и химикатов, тем самым значительно сокращая загрязнение», - говорит профессор Фелби.
«Это всегда было под носом, но никто никогда не замечал: фотосинтез с помощью солнца не только позволяет расти, но и те же самые принципы, которые могут применяться для разрушения растительного вещества, химические субстанции. Другими словами, солнечный свет управляет химическими процессами ».
Мэтью Кэнан, доцент химии в Стэнфордский университет в Калифорнии, надеется прервать процесс 100 за миллион лет, который превратился каменноугольный листвы в ископаемое топливо, а затем в пластмассы.
«Наша цель - заменить нефтепродукты пластиком из СО2 , , , вы можете значительно снизить углеродный след пластмассовой промышленности "
Он и его коллеги отчет в журнале Nature что они просто нашли способ пропустить 100 миллионов лет и путь сырой нефти.
Пластмассовые изделия начинаются с полиэтилентерефталат, известный как полиэстер, Ежегодно добывается 50 миллионов тонн нефти и природного газа, в ходе которого в атмосферу выпускается 200 миллионов тонн углекислого газа.
Исследователи из Стэнфорда нашли способ превратить сельскохозяйственные отходы и углекислый газ в состав под названием 2-5-Furandicarboxylic acid, который станет основой альтернативы с низким содержанием углерода. Это, говорят, только первый шаг.
«Наша цель - заменить нефтепродукты пластиком из СО2, - говорит доктор Канан. «Если бы вы могли это сделать, не используя много невозобновляемой энергии, вы могли бы значительно снизить углеродный след в индустрии пластмасс».
Ларс Берглунд, руководитель отдела исследований биокомпозитов Валленбергский научный центр в Королевском технологическом институте Швеции в Стокгольме и его коллеги отчет в журнале Biomacromolecules что они разработали другой способ сократить затраты на строительство и сэкономить электроэнергию: они изготовили оптически прозрачную древесину.
Они экстрагировали лигнин, непрозрачный натуральный компонент из древесного шпона, а затем пропитывали оставшийся белый шпон прозрачным полимером. С небольшим количеством нанотехнологической корректировки они смогли получить ткань, которая может быть прозрачной или полупрозрачной, чтобы обеспечить естественное освещение, но сохранить конфиденциальность.
Возобновляемый ресурс
«Прозрачная древесина - хороший материал для солнечных батарей, поскольку это недорогой, легко доступный и возобновляемый ресурс», - говорит профессор Берглунд. «Это особенно важно для покрытия больших поверхностей солнечными батареями».
И вскоре жара солнца могла заряжать батареи. Ксавье Криспин, профессор физики и электроники Лаборатория органической электроники в Университете Линчёпинга в Швеции и коллеги отчет в журнале Energy & Environment Science что после нескольких лет эксперимента они разработали суперконденсатор с жидким электролитом на основе проводящих полимеров, которые могут заряжаться Солнцем.
Он изготовлен из недорогих, безопасных материалов и может быть изготовлен в промышленном масштабе. Патенты находятся на рассмотрении.
Экспериментальный электролит может превращать тепло в электричество в 100 раз лучше, чем стандартные электролиты. Но есть вопросы для решения.
«Мы до сих пор точно не знаем, почему мы получаем этот эффект», - говорит профессор Криспин. «Но факт в том, что мы можем конвертировать и хранить 2,500 раз больше энергии, чем лучшие из современных суперконденсаторов, связанных с термоэлектрическими генераторами». - Сеть климатических новостей
Об авторе
Тим Рэдфорд - независимый журналист. Он работал The Guardian. для 32 лет, став (среди прочего) редактора писем, редактор искусства, литературный редактор и научный редактор. Он выиграл Ассоциация британских писателей науки награду за научного писателя года четыре раза. Он служил в комитете Великобритании по Международное десятилетие по уменьшению опасности стихийных бедствий, Он читал лекции о науке и средствах массовой информации в десятках британских и зарубежных городов.
Книга этого автора:
Наука, которая изменила мир: неописуемая история другой революции 1960s
Тим Рэдфорд.
Нажмите здесь для получения дополнительной информации и / или заказать эту книгу на Amazon. (Книга Kindle)
