เซลล์ไฮโดรเจนกำลังให้พลังงานแก่รถโดยสารในเมืองต่างๆเช่นลอนดอน ภาพ: กากตะกอน G ผ่านทาง Flickr
จากการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงเพื่อให้รถยนต์สามารถวิ่งบนน้ำนักวิจัยทั่วโลกกำลังไขปริศนาศักยภาพของแหล่งพลังงานใหม่
นักชีววิทยาในสหรัฐอเมริกาใช้โมเลกุลอณูชีววิทยาเพื่อสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถ แยกน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน. หมายความว่าวัสดุชีวภาพที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างแท้จริงสามารถช่วยให้รถยนต์วิ่งบนน้ำได้
ในประเทศจีนนักเคมีได้ประกาศ nanofabric ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่รวมตัวกันเป็นอะตอมในเวลาที่สามารถเริ่มกระบวนการเปลี่ยนก๊าซเรือนกระจกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นเชื้อเพลิง
และด้วยสิ่งที่ดูเหมือนว่าเวลาที่สมบูรณ์แบบการร่วมทุนทางเทคโนโลยีใหม่ในสวิตเซอร์แลนด์หวังว่าจะเป็นโรงงานเชิงพาณิชย์แห่งแรก เก็บเกี่ยวคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ.
ข้อเสนอสองข้อแรกยังอยู่ในขั้นทดลองและข้อที่สามยังไม่สามารถพิสูจน์ได้ แต่ความก้าวหน้าในห้องปฏิบัติการทำให้ชีวิตมีความหวังในระดับสูงสุดในการรีไซเคิลพลังงาน
ในกระบวนการแรกน้ำจะให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีที่ขับเคลื่อนยานพาหนะและจากนั้นก็กลายเป็นน้ำจากท่อไอเสียของรถยนต์ และในวินาทีที่ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากการปล่อยจากเชื้อเพลิงฟอสซิลสามารถเปลี่ยนกลับมาเป็นเชื้อเพลิงได้
ตัวเร่งปฏิกิริยาทองคำขาว
เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนนานมาแล้วเริ่มส่งมอบพลังงานสำหรับเที่ยวบินอวกาศบรรจุและมีการใช้งานแล้วในการขนส่งสาธารณะในเมืองกับตัวเร่งปฏิกิริยาทองคำขาวหลอมรวมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและออกซิเจนจากอากาศเพื่อปล่อยพลังงานไฟฟ้าและน้ำ
แต่แพลตตินัมนั้นหายากและมีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับฉัน และไฮโดรเจนแม้ว่าองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในเอกภพก็เป็นสิ่งที่ยุ่งยากในการจัดการเป็นจำนวนมาก
เทรเวอร์ดักลาสศาสตราจารย์วิชาเคมีที่ มหาวิทยาลัยอินดีแอนาสหรัฐอเมริกาและเพื่อนร่วมงาน รายงานทางเคมีธรรมชาติ พวกเขาใช้ประโยชน์จากความสามารถของไวรัสในการสร้างบล็อกทางพันธุกรรมประกอบตัวเองและรวมเอาเอนไซม์ที่มีความอ่อนไหวมากที่เรียกว่าไฮโดรจีเนสที่สามารถดูดซับโปรตอนและปล่อยก๊าซไฮโดรเจนออกมา พวกเขาขนานนามว่า P22-Hyd
“ ผลลัพธ์สุดท้ายคืออนุภาคที่มีลักษณะคล้ายไวรัสที่มีพฤติกรรมเหมือนกับวัสดุที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งกระตุ้นการผลิตไฮโดรเจน” ศาสตราจารย์ดักลาสอธิบาย
“ วัสดุนั้นเปรียบได้กับแพลตตินัมยกเว้นว่าเป็นวัสดุทดแทนที่แท้จริง คุณไม่จำเป็นต้องขุดมัน คุณสามารถสร้างมันที่อุณหภูมิห้องในขนาดใหญ่โดยใช้เทคโนโลยีการหมัก มันย่อยสลายได้ เป็นกระบวนการที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากในการสร้างวัสดุที่ยั่งยืนระดับสูง”
“ เรามีความเชื่อพื้นฐานว่าสิ่งต่าง ๆ ไม่สามารถดำเนินไปได้อย่างที่เคยเป็นมาโดยมีการสูบฉีดน้ำมันออกจากพื้นดินมากขึ้นเรื่อย ๆ ”
P22-Hyd ใช้งานได้สองทิศทาง: มันแบ่งพันธะทางเคมีของน้ำเพื่อสร้างไฮโดรเจนและทำงานในสิ่งที่ตรงกันข้ามกับไฮโดรเจนรวมกันและออกซิเจนเพื่อสร้างพลังงาน ดังนั้นจึงสามารถใช้ทั้งในการสร้างไฮโดรเจนและเผาไหม้
จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างสิ่งที่อาจเกิดขึ้นและการวิจัยดังกล่าวเป็นเพียงอีก ตัวอย่างของความฉลาดและจินตนาการ วิศวกรและนักเคมีกำลังแสดงให้เห็นในความพยายามที่จะค้นหา วิธีใหม่ในการเผชิญหน้ากับวิกฤตพลังงานโลก ตกตะกอนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกิดจากการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและนักเคมีได้เสนอให้ ก๊าซเรือนกระจกสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้.
พยายามจับคาร์บอน ยังไม่ได้ทำสัญญาและเทคโนโลยีที่จำเป็นในการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นสิ่งที่ไหม้ยังคงอยู่ในวัยเด็ก
โครงสร้างอะตอม
แต่ Shan Gao และเพื่อนร่วมงานวิจัยที่ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติสาขาเหอเฟย์ที่กล้องจุลทรรศน์จีน รายงานในวารสาร Nature พวกเขาพบวิธีจัดโครงสร้างอะตอมของโคบอลต์และโคบอลต์ออกไซด์เพื่อเปลี่ยนโลหะให้เป็นสิ่งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสามารถ“ ลด” คาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นวัตถุดิบสำหรับสารเคมีมูลค่าสูงซึ่งหนึ่งในนั้นจะเป็นเชื้อเพลิงเหลว
ที่สำคัญการจัดเรียงใหม่ของโคบอลต์และโคบอลต์ออกไซด์เป็นชั้นหนาเพียงสี่อะตอมและมันเป็นโครงสร้างการกลั่นอย่างประณีตที่ช่วยให้กระบวนการของการลดการเริ่มต้นที่พลังงานต่ำซึ่งในทางกลับกันจะทำให้มันเป็นเครื่องมือในทางปฏิบัติสำหรับการแปลงขนาดใหญ่ ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่จับได้เป็นสิ่งที่มีค่า
ตอนนี้สิ่งที่ถูกเรียกเก็บเงินเป็นเทคโนโลยีเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกที่ใช้กรองคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศคาดว่าจะเรียกคืน 900 ตันของก๊าซเรือนกระจกได้ปีละครั้งเทียบเท่ากับการปล่อยไอเสียจากรถยนต์ 200 และขายให้โรงเรือน พืชเชิงพาณิชย์หรือตลาดเครื่องดื่มเพื่อให้ฟองในโซดา
แต่ในที่สุดก๊าซที่จับได้ก็สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงได้ตามข้อมูลของ Dominique Kronenberg ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการขององค์กรในสวิตเซอร์แลนด์ Climeworks AGซึ่งกำลังทำงานเกี่ยวกับการสาธิตเชิงพาณิชย์ของบรรยากาศ จำกัด2 เทคโนโลยีการจับภาพ
“ เรามีความเชื่อพื้นฐานว่าสิ่งต่าง ๆ ไม่สามารถดำเนินไปได้อย่างที่เคยเป็นมาโดยมีการสูบฉีดน้ำมันออกจากพื้นดินมากขึ้นเรื่อย ๆ ” เขากล่าว “ จะมีการสิ้นสุดไม่ช้าก็เร็ว” - ข่าวสภาพภูมิอากาศk
เกี่ยวกับผู้เขียน
Tim Radford เป็นนักข่าวอิสระ เขาทำงานให้ การ์เดียน สำหรับ 32 ปีกลายเป็น (ในหมู่สิ่งอื่น ๆ ) แก้ไขตัวอักษรบรรณาธิการศิลปะวรรณกรรมเอดิเตอร์และบรรณาธิการวิทยาศาสตร์ เขาได้รับรางวัล สมาคมนักเขียนวิทยาศาสตร์อังกฤษ รางวัลนักเขียนวิทยาศาสตร์ยอดเยี่ยมแห่งปีสี่ครั้ง เขาทำหน้าที่ในคณะกรรมการสหราชอาณาจักรสำหรับ ทศวรรษระหว่างประเทศเพื่อการลดภัยธรรมชาติ. เขาได้บรรยายเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และสื่อในเมืองอังกฤษและต่างประเทศหลายสิบแห่ง
จองโดยผู้เขียนคนนี้:
วิทยาศาสตร์ที่เปลี่ยนโลก: เรื่องราวที่ไม่ได้บอกเล่าของการปฏิวัติ 1960 อื่น ๆ
โดยทิมราด.
คลิกที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและ / หรือสั่งซื้อหนังสือเล่มนี้ใน Amazon (หนังสือ Kindle)
