Bypass für fossile Brennstoffe ist keine Science-Fiction

Innovative Ideen von Wissenschaftlern und Ingenieuren zur Bekämpfung des Klimawandels vermitteln ein Bild davon, wie die Welt ohne fossile Brennstoffe aussehen könnte.

LONDON, 14 Februar, 2017 - Hier ist eine Zukunftsvision in einer wärmenden Welt ohne fossile Brennstoffe.

Sie müssen die Klimaanlage nicht einschalten, weil Sie Das Dach strahlt die Sonnenwärme wieder in den Weltraum ab.

Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass der Strom aus Sonnenenergie nachts abschaltet, da das gleiche Sonnenlicht auch den Kühlschrank versorgt verwandelte zwei Treibhausgase in Kohlenwasserstoffbrennstoff, der als Batterieunterstützung dient.

Sie benötigen keinen Ersatzakku für Ihre intelligente Uhr, weil Sie diesen benötigen Kleidung kann Wärme, Licht und Ihre eigene Bewegung in elektrischen Strom umwandeln.

Und - tut mir leid - dein eigenes Die postverdauende Leistung kann direkt wieder als Kraftstoff verwendet werden für Ihren energieeffizienten Motor.

Jede dieser Zukunftsvisionen zur Umgehung fossiler Brennstoffe befindet sich noch im Labor, aber alle könnten es auf den Markt bringen. Und sie sind ein weiterer Beweis für die Ressourcen und den Einfallsreichtum der Labors auf der ganzen Welt, da die Wissenschaft auf die zunehmende Bedrohung durch die globale Erwärmung und den damit einhergehenden Klimawandel reagiert.

Verbrennung fossiler Brennstoffe

Bei der 2015-Klimagipfel in Paris, die Nationen der Welt einigten sich darauf, die globale Erwärmung auf 2 ° C oder weniger zu begrenzen.

Das muss eine drastische Reduzierung der Verbrennung fossiler Brennstoffe bedeuten, die immer mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre pumpen, was die globalen Temperaturen ansteigen lässt, um potenziell katastrophale Klimaschwankungen zu bewirken.

Wissenschaftler und Ingenieure auf der ganzen Welt haben mit neuen Ansätzen für die große Energieherausforderung experimentiert.

Es dauerte 100 Millionen Jahre, um kohlenstoffhaltiges Pflanzengewebe zu fossilen Brennstoffen zu machen. Nun haben Forscher eine synthetisiert künstliches "Blatt" 10 ist effizienter als die Natur, um Sonnenlicht in Energie umzuwandeln.

Sie haben neue Wege gefunden, um natürliche Abfälle zu verwerten, verwandelte Altholz in Sonnenkollektoren und Fensterglasund recyceltes atmosphärisches Kohlendioxid, um eine elektrische Autobatterie zu fördern. Sie haben sogar einen Katalysator getestet, der theoretisch ein Auto mit Wasser fahren lassen.

Und genau das hat eine Gruppe von Forschern vorgewarnt Die globale Erwärmung wird die Nachfrage nach Klimaanlagen erhöhen Eine Gruppe von Wissenschaftlern in den USA hat eine andere Antwort getestet: die passive Klimatisierung.

„Wir haben gezeigt, dass unsere Idee funktioniert, und sie hat uns aus dem Bereich der Science Fiction zur Realität geführt.“

Sie in der Zeitschrift Science berichten, dass sie ein transparentes "Metamaterial" entwickelt haben aus glas und polymer nur 50 tausendstel millimeter dick und mit ungewöhnlichen eigenschaften.

Es kann Sonnenlicht durchlassen, aber 96% der Mittagshitze der Sonne wird als Infrarotstrahlung in den Weltraum reflektiert. Dies wird als passive Strahlungskühlung bezeichnet und geschieht natürlich nachts. Aber das neue Material funktioniert am helllichten Tag.

„Nur 10 zu 20 Quadratmetern dieses Materials auf dem Dach könnten ein Einfamilienhaus im Sommer schön abkühlen“, sagt Gang Tan. außerordentlicher Professor für Bau- und Architekturingenieurwesen an der University of Wyoming.

Xiaobo Yin, Mitautor des Berichts und Assistant Professor am Materialwissenschaft und Ingenieurprogramm an der University of Colorado in Boulderfügt hinzu: „Durch das Aufbringen dieses Materials auf die Oberfläche eines Solarpanels können wir das Panel kühlen und einen zusätzlichen 1-Prozentsatz von 2% des Solarwirkungsgrades erzielen. Das macht einen großen Größenunterschied aus. “

Sie sagen, dass die Technologie skaliert werden kann, und der nächste Schritt ist ein 200-Quadratmeter-Prototyp „Cool Farm“ auf dem Boulder-Campus.

Solarenergie-Ingenieure haben jedoch einen Weg gefunden, Energie zu sparen und Photovoltaikzellen zu verbessern. Sie haben jedoch immer noch ein großes Problem: Wie können die Lichter nachts eingeschaltet bleiben?

Sonnenenergie gespeichert

Schweizer Wissenschaftler Bericht in der Zeitschrift Energy and Environmental Science dass sie über ein neues chemisches Verfahren verfügen, das die thermische Energie der Sonne nutzen kann, um Kohlendioxid und Wasserdampf - beide in der Atmosphäre sind Treibhausgase - in Wasserstoff und Kohlenmonoxid und dann in Treibstoffe wie Methan, Benzin oder Diesel zu garen könnte eine Turbine fahren.

"Dadurch kann Sonnenenergie in Form von chemischen Bindungen gespeichert werden", sagt Ivo Alxneit, leitender Wissenschaftler der Solartechniklabor am Paul Scherrer Institut in der Schweiz. "Es ist einfacher als Strom zu speichern."

Das Verfahren, das auf einer Verbindung von Cer und Rhodium basiert, lieferte bisher nur geringe Mengen an Brennstoff. „Wir haben aber gezeigt, dass unsere Idee funktioniert und wir haben uns vom Bereich der Science Fiction zur Realität geführt“, sagt Dr. Alxneit.

Forscher in den USA haben bereits Technologien getestet wandelt die kinetische Energie eines Schrittes in Strom umund sogar entwickelt a Stoff, der Strom aus Sonnenlicht und Bewegung erzeugen kann.

Wissenschaftler in Finnland behaupten jedoch einen dreifachen Sieg. Sie Bericht in Applied Physics Letters dass sie eine Perowskit-Kristallstruktur haben, die ferroelektrisch, pyroelektrisch und piezoelektrisch ist - das heißt, sie können Sonnenlicht, Wärme und Bewegung gleichzeitig in Elektrizität umwandeln.

Sie müssen noch ein Prototypenergie-Erntegerät bauen, aber sobald sie zeigen, dass sie es können, könnte die Kommerzialisierung in wenigen Jahren folgen.

Abwasser in Energie umwandeln

Das menschliche Abwasser könnte schon lange vorher Benzin liefern. Ein Abwasseraufbereitungsprogramm in Vancouver, Kanada, in Höhe von 9 Mio. US $ soll die "hydrothermale Verflüssigung" in 2018 mit a testen von Pacific Northwest National Laboratory entwickelte Technik.

Einfach ausgedrückt: Wenn immense Zeitspannen und tektonischer Druck ausreichen, um lebendes Gewebe in Rohöl umzuwandeln, können mechanischer Druck und hohe Temperaturen die Exkremente ebenfalls in Energie umwandeln, jedoch viel schneller.

Das Labor berechnet, dass US-amerikanische Kläranlagen täglich 24 Milliarden Gallonen Abwasser verarbeiten - und dies könnte der Rohstoff für 30 Millionen Barrel Öl pro Jahr sein. Eine Person könnte pro Jahr zwei oder drei Gallonen Biokraftstoff erzeugen.

„In städtischen Abwasserschlämmen gibt es reichlich Kohlenstoff und interessanterweise gibt es auch Fette“, sagt Corinne Drennan, die im Labor die Forschung für Bioenergietechnologie leitet.

„Die Fette oder Lipide scheinen die Umwandlung anderer Materialien - beispielsweise Toilettenpapier - im Abwasser zu erleichtern, den Schlamm durch den Reaktor zu bewegen und einen sehr schweren, hochwertigen Biokrustenstoff zu erzeugen, der bei der Raffination Kraftstoffe wie Benzin liefert Diesel- und Düsentreibstoffe. ”- Climate News Network

Emissionen

Dieser Artikel erschien ursprünglich im Climate News Network

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