USA: n asiantuntijat ovat löytäneet uusia tapoja tehdä biopolttoaineita, lisätä sadon tuottoa ja hyödyntää hiilidioksidia tuttujen materiaalien uusien sovellusten avulla.
Vaikka poliitikot ryhtyvät ja ilmaston tutkijat huokuvat valitettavasti, laboratorioiden tutkijat suunnittelevat edelleen nerokkaita uusia tapoja säästää energiaa, lisätä tehokkuutta ja hyödyntää aurinkoenergiaa.
Kalifornian Jet Propulsion Laboratoryn Darren Drewry ja kaksi Illinoisin yliopiston kollegaa käyttävät tietokonemallia, joka voisi suunnitella soijapavun viljelyä, joka pystyy tuottamaan 8.5% enemmän ravintoa.
He raportoivat lehdessä Global Change Biology että he voivat saavuttaa kaikki kolme tavoitetta kasvattamalla hieman erilaista lehtien jakautumista varren kohdalla, ja kulman, jolla lehti kasvaa, avulla, käyttämällä numeerista optimointia kutsutun erittäin suuren määrän rakenteellisia piirteitä saadakseen parhaat tulokset. "Ja yllättävää kyllä, näiden ominaisuuksien yhdistelmiä voidaan parantaa jokaisen tavoitteen saavuttamiseksi samanaikaisesti," sanoo tohtori Drewry.
Suuressa evoluutiohaasteessa kasvit taistelevat valoa vastaan ja yrittävät laittaa toisiaan varjossa.
”Viljelykasvit heijastavat näitä miljoonia vuosia luonnonvaraisina näissä kilpailuolosuhteissa,” sanoi Stephen Long, kasvi-biologi. ”Viljelyalalla haluamme kasvien jakaa resursseja ja säästää vettä ja ravinteita, joten olemme tarkastelleet, mitä lehtijärjestelyt parhaiten tekisivät.”
Kun tulevat maataloustutkijat ovat kehittäneet, mitä he haluavat eniten sadosta - ja kuivilla vyöhykkeillä, vesitalouden on arvioitava voimakkaasti - ohjelma voi päättää parhaasta lehtien kokoonpanosta. Tästä lähtien tulevat kasvattajat voisivat valita ominaisuuksia valtavan kirjaston olemassa olevista soijapapulaatioista.
Pitkäaikainen etu
Ne voisivat vähentää katoksen, jotta valo pääsee alemmille tasoille saannon kasvattamiseksi, tai ne voisivat korottaa kuomua heijastamaan valoa takaisin avaruuteen ja kompensoimaan ilmastonmuutoksen.
”Voimme myös mallintaa, mitä nämä kasvien katokset voivat tehdä tulevassa ilmastossa, niin että se on voimassa 40 tai 50 vuotta alaspäin”, sanoo ympäristöinsinööri Praveen Kumar.
Kalifornian Stanfordin yliopistossa muut tutkijat ovat ajatelleet tapaa tehdä biopolttoaineesta hyötyä kentistä, kasveista tai auringonvalosta. He raportoivat luonto että he ovat kehittäneet oksidista peräisin olevan kuparikatalyytin, joka voi muuttaa hiilimonoksidin - kuolemaan johtavan kaasun autojen pakokaasuissa ja hiilen polttolaitoksissa - suoraan maissista ja muista kasveista valmistettuun nestemäiseen etanoliin.
Lisäksi he sanovat, että he voivat tehdä tämän huoneenlämmössä ja normaaleissa ilmakehän paineissa. Tekniikka perustuu kykyyn kääntää kuparioksidia metallikuparin nanokiteiden verkoksi, joka toimii katodina elektrolyysireaktiossa ja vähentää hiilimonoksidia etanoliksi.
Biopolttoaine on kallista: se vie aikaa, kenttiä, lannoitetta ja vettä. 800-gallonaa vettä kuluu viljakasvin kasvattamiseen, mikä puolestaan tuottaa kolme litraa etanolia. Uusi tekniikka voi poistaa sadon, ajan ja paljon vettä.
Kymmenen taittohyötysuhde
Ja se avaa uuden tavan hyödyntää kaapattua CO2ia virtalähteeksi. Hiilidioksidi voidaan kääntää tehokkaasti ja helposti hiilimonoksidiksi. Uusi oksidista johdettu kuparikatalyytti voisi sitten muuttaa hiilimonoksidin etanoliksi kymmenen kertaa normaalien kuparikatalyyttien tehokkuudella.
Tiimi haluaa laajentaa katalyyttikennoa ja nähdä sen käyttävän aurinko- tai tuulivoimaa. "Mutta meillä on paljon enemmän tehtävää, jotta voisimme tehdä laitteen, joka on käytännöllinen", sanoi Matthew Kanan Stanfordista.
Samaan aikaan tutkijat Oregonin raportissa Royal Society of Chemistry -lehdessä RSC ennakot että he ovat testanneet uuden tavan napauttaa auringon säteet ja käyttää tätä voimaa samanaikaisesti aurinkoenergiamateriaalien valmistamiseen.
Jälleen kerran nanotieteen ja kuparin ottelu on aiheuttanut odottamattomia seurauksia. Keskittämällä valoa jatkuvasti jatkuvan virtauksen mikroreaktoriin, tutkijat ovat syntetisoineet kupari-indium-nanohiukkasten musteita, jotka voisivat tehdä ohutkalvoiset aurinkokennot muutamassa minuutissa. Muut prosessit saattavat kestää tunteja saman materiaalin toimittamiseksi.
”Se voisi tuottaa aurinkoenergiamateriaaleja missä tahansa, jossa on riittävä aurinkoenergiaresurssi, ja tässä kemikaalien valmistusprosessissa energiankulutus olisi nolla”, sanoo Chih-Hung Chang Oregonin valtionyliopistosta.
- Ilmasto-verkosto
kirjailijasta
Tim Radford on freelance-toimittaja. Hän työskenteli Guardian 32-vuosia varten, tulossa (muun muassa) kirjeiden editori, taidetoimittaja, kirjallisuuseditori ja tieteen toimittaja. Hän voitti British Science Writersin yhdistys vuoden tieteellisen kirjailijan palkinto neljä kertaa. Hän palveli Yhdistyneen kuningaskunnan komiteassa Kansainvälinen luonnonkatastrofin vuosikymmen. Hän on luennoinut tieteen ja median kymmenistä brittiläisistä ja ulkomaisista kaupungeista.
Kirjoittanut tämä kirjoittaja:
Tiede, joka muutti maailmaa: Toisen 1960in vallankumouksen lukematon tarina
Tim Radford.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista. (Kindle-kirja)
InnerSelf Suositeltu kirja:
Miten muuttaa maailmaa: sosiaaliset yrittäjät ja uusien ideoiden voima, päivitetty versio
David Bornstein.
Julkaistu yli 20 maassa Kuinka muuttaa maailmaa on tullut Raamattua sosiaaliselle yrittäjyydelle. Se kuvaa miehiä ja naisia ympäri maailmaa, jotka ovat löytäneet innovatiivisia ratkaisuja moniin erilaisiin sosiaalisiin ja taloudellisiin ongelmiin. Sosiaaliset yrittäjät tarjoavat uraauurtavia ratkaisuja, jotka muuttavat elämää riippumatta siitä, työskentelevätkö ne aurinkoenergian toimittamisessa Brasilian kyläläisille tai parantavat pääsyä yliopistoon Yhdysvalloissa.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.
