fbpx

Каталог статей

Каталог статей для размещения статей информационного характера

Технології

Альтернативні джерела енергії. Штучний фотосинтез

Сучасне людське життя повністю залежить від енергії. Традиційним її джерелом є гідрокарбонати – вугілля, газолін, природний газ, спалювання яких призвело до проблем з кліматом, які вже стали загрозою для людства.
«Хочете змінити життя на краще? Змініть тільки один елемент – ціну енергії!» – заявив нещодавно Білл Гейтс (Bill Gates), маючи на увазі не тільки грошову вартість, але і вплив на навколишнє середовище.
Підприємець вже давно зарекомендував себе як палкий захисник нових енергетичних технологій, зокрема, заснувавши «Прогресивну енергетичну коаліцію» (Breakthrough Energy Coalition), – глобальну коаліцію приватних інвесторів, які мають намір доповнити фінансуються державами дослідження щодо чистої енергетики власним капіталом. Про одному з напрямків експериментів, у які інвестує Гейтс, – в адаптованому перекладі матеріалу ресурсу Futurism.
Штучний фотосинтез – джерело чистого автомобільного палива
Ще зі школи ми пам’ятаємо, що фотосинтез – важливий природний процес, який лежить в основі життя не тільки рослин, але й майже всього іншого на Землі, в тому числі і життя людини. Коли рослини перетворюють вуглекислий газ і воду у вуглеводи, вони забезпечують власне харчування і виділяють кисень, яким ми дихаємо. Що б сталося, якби людям вдалося освоїти цей урок природознавства і з’ясувати, як використовувати сонячне світло щоб отримати водень для палива? Білл Гейтс назвав таку можливість «дивною» і вирішив приєднатися до фінансування відповідних досліджень.
Тому штучний фотосинтез (ІФ) має на меті розділити воду в океанах і, можливо, навіть у річках, на водень, кисень і вуглець, використовуючи сонячне світло. Водень, вироблений з допомогою ІФ, вже готовий до використання в паливних елементах електричних машин, що виробляються сьогодні, а також може використовуватися для зберігання сонячної енергії. Рідкі види палива, такі як водень, мають явну перевагу перед акумуляторами, оскільки вони більш легені і менш громіздкі.
Поєднання продуктів ІФ в потрібних пропорціях виробляє метанол, який може використовуватися як паливо в двигунах згоряння. Китай став найбільшим споживачем метанолу в світі, поєднуючи його з газом на рівні 15% або менше для автомобілів на заправних станціях, а для громадського транспорту країна використовує суміш з рівнем вмісту метанолу до 85%.
Варіації процесу штучного фотосинтезу також використовуються для метаболічного проектування бактерій, генеруючих азот, з метою отримання азотних добрив в грунті – технологія, яка могла б підвищити врожайність сільськогосподарських культур в місцях без доступу до звичайних добрив. Зрештою, ці види бактерій можуть «вдихнути» водень, вироблений ІФ, і використовувати його для виготовлення ряду товарів, включаючи ліки, мінеральні добрива, паливо та пластмаси, що визначається методом метаболізму бактерій.
Питання і проблеми
І хоча переваги штучного фотосинтезу незліченні, основна проблема полягає в тому, що фотосинтез у природі неефективний. Рослини перетворюють лише близько 1% вуглецю і води у вуглеводи. Ефективність в лабораторії зросла приблизно до 10%, а дослідникам в університеті Monash в Мельбурні, Австралія, вдалося досягти 22% ефективності. Інвестування в подібні дослідження буде сприяти появі більш ефективних рішень.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *