世界の科学者たちは温室効果ガスの挑戦に取り組んでいる

世界の科学者たちは温室効果ガスの挑戦に取り組んでいる

水田で見つかった微生物は、メタンガスをバイオ燃料に変換するのに役立っています。 イメージ: 山中玉城 Flickrの経由

世界各地の研究所では、温室効果ガスからさまざまな種類の再生可能エネルギーを生産するために微生物、水、熱気を利用しています。

スイスの科学者たちは、 強力な温室効果ガスメタンを燃料メタノールに変える - 水と簡単な触媒の助けを借りて。

一方、米国の研究者は、メタンをバイオ燃料、特殊化学物質、または牛の飼料に変換する方法を試してきた 田んぼからの微生物とシベリアの湖からのもの.

ノルウェーでは、エンジニアが一見簡単なことをテストしています。 余剰の再生可能エネルギーを蓄えることができるバッテリーとして空気を利用する.

3つの研究はすべて、 驚異の創意工夫と発明レベル 化学者、エンジニア、微生物学者として世界の研究所で繰り返し実証された 偉大なエネルギーの課題に焦点を当てる.

温室効果ガスの排出

彼らはすべてを求めている 化石燃料燃焼からの温室効果ガス排出を削減する方法、によって リサイクル それらは、より効率的で、無駄をなくすことによって、そして 日光、空気、水を利用する 〜へ 自然を改善する.

これらの技術はいずれもある日、エネルギー効率に大きく貢献することができます。それらの技術はすべて日常的な開発から遠いものですが、研究者は何度も 少なくとも産業革命以前の問題に新しいアイデアをもたらす.

一つのインスピレーションは、二酸化炭素よりも大気中で短期間であるメタンであるが、地球温暖化への貢献において何倍も効率的である。

それは「天然の」ガスとして知られていますが、田んぼから牧草地までの農業は生産しています 大量のメタン化石燃料源も同様です。

「通常は費用である廃棄物を燃料、肥料、動物飼料、化学物質およびその他の製品の製造に使用できる微生物バイオマスにアップグレードする」

研究者は スイス連邦工科大学、ETHチューリッヒとして知られている科学ジャーナルでは、銅を含む触媒系を考案したと報告している ゼオライト予期しない性質を持つ。

これは、メタンを化学式CH4, 液体メタノール、(CH3OH)を使用して、水中の酸素を利用することができ、それは97%効率で行うことができる。

プロセスや、これまでのところ非常に大規模で経済的に実現可能な高価なものであり、エンジニアが、例えば海洋や砂漠の石油掘削装置などを利用できるものではなく、オイルマン井戸からまだメタンを「フレア」させる。

しかし、 パシフィック·ノースウエスト国立研究所 (PNNL)は、米国ではより移植可能なものがあります。油田や農場で捕獲されたメタンを深緑色のエネルギー豊富なゼラチン状の物質に変換するバイオリアクター製品の範囲。

このプロセスは、通常は同じ場所にない2つの微生物に依存し、 Bioresource Technologyジャーナル.

1つはMethylomicrobium alcaliphilum 20Zとして知られており、埋立地や水田でメタンを供給しています。 もう一つはSynechococcus 7002としてのみ知られており、光と二酸化炭素を使って酸素を放出するシベリアの湖に住んでいます。

ワシントンの科学者たちは共に、新しいものを生み出すために「生産的な代謝結合」に従事していると言います。

「燃料、肥料、動物飼料、化学物質、その他の製品の製造に使用できる微生物バイオマスにアップグレードするのは、通常は費用となる廃棄物です」と、化学・生物工学のエンジニア、Hans Bernsteinは述べています。 PNNLの研究チーム。

バイオテクノロジープラットフォーム

"2つの生物はお互いを補完し合い、お互いをサポートします。 我々は、バイオ燃料と生化学物質の合成のために遺伝的に扱いやすい微生物を用いた、適応可能なバイオテクノロジープラットフォームを作りました。

ノルウェーでは、 SINTEFエネルギー企業 パワーゲームへの別のアプローチを検討しました。 彼らは エネルギーを地下に貯蔵する方法を見つけるヨーロッパのプロジェクト.

そして彼らは単に熱い空気に基づいたバッテリーを使ってエネルギーを循環に戻そうとしています。 これは風力や太陽光発電所からの余剰エネルギーによって空気加熱され圧縮され、地下の洞窟に貯蔵されます。

熱い空気の流れは、粉砕された岩で満たされた門の洞窟を通り、岩を加熱する。 冷たい圧縮空気は、第2の洞窟に貯蔵され、必要に応じて熱い岩石を通して放出される。

それは、その後、ピーク需要、または太陽電池が供給できないときの需要、または風が落ちてタービンブレードが静止しているときに、電力を生成するためにタービンを通って配管される。

しかし、キャッチがあります。 そのような電池のために地下の貯蔵庫を掘削することは荒々しく費用がかかる。

しかし、プロジェクトマネージャーの研究者であるGiovanni Perilloは、次のように述べています。「使用されていないトンネルと鉱山は潜在的な貯蔵場所とみなし、ノルウェーは豊富なものを保有しています。

「空気が店舗から放出されたときに圧縮された圧縮熱の量が多いほど、ガスタービンを通過するときに実行できる作業が増えます。 また、現在のストレージ技術よりも多くの熱を節約できるため、正味効率が向上すると考えています」 - 気候ニュースネットワーク

著者について

ティム・ラドフォード、フリー・ジャーナリストTim Radfordはフリー・ジャーナリストです。 彼はのために働いた 保護者 32年のため、文字の編集者、芸術エディタ、文芸編集者と科学エディタ(とりわけ)となっております。 彼は勝ちました 英国の科学作家協会 今年の科学ライター賞4回。 彼は英国委員会で 自然災害軽減のための国際的な10年。 彼は数十の英国と外国の都市で科学とメディアについて講演しています。

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