นักวิทยาศาสตร์ชาวเนเธอร์แลนด์ได้คิดการใช้งานใหม่สำหรับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่เทลงจากปล่องไฟของโรงไฟฟ้าที่เผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล: เก็บเกี่ยวเพื่อให้ได้พลังงานมากขึ้น

พวกเขาสามารถถกเถียงสูบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ และสร้างการไหลของอิเล็กตรอนและทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ามากขึ้น สถานีผลิตกระแสไฟฟ้าปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวน 12 พันล้านตันทุกปีเนื่องจากมีการเผาไหม้ถ่านหินน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ โรงไฟฟ้าทำความร้อนในบ้านและเชิงพาณิชย์ปล่อยอีก 11 พันล้านตัน

นี่คงเพียงพอแล้วที่จะสร้าง 1,750 terawatt ชั่วโมงการใช้ไฟฟ้าเพิ่มเติมทุกปี: ประมาณ 400 คูณจำนวนการส่งออกเขื่อนฮูเวอร์ในสหรัฐอเมริกาและทั้งหมดโดยไม่ต้องเติมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มเข้าไปในชั้นบรรยากาศ ดังนั้นไอเสียจากการผลิตไฟฟ้าหนึ่งรอบสามารถใช้งานได้ทันทีเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าอีกครั้งไปยังกริด

พวกเขาอ้างสิทธิ์ในวารสารชื่อ Science Science and Technology ซึ่งตีพิมพ์โดย American Chemical Society และการอ้างสิทธิ์ขึ้นอยู่กับเทคนิค 200 ปีที่บุกเบิกโดย Sir Humphry Davy และ Michael Faraday: อิเล็กโทรไลซิส

การเก็บเกี่ยวพลังงานจากขยะ

เบื้องหลังการให้เหตุผลเป็นเรื่องง่าย ๆ ที่เหตุการณ์ทางเคมีทุกครั้งเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนพลังงาน ในวิธีการแก้ปัญหาการเคลื่อนไหวของพลังงานนี้เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนและไอออนที่ย้ายไปยังขั้วอิออนบวกหรืออิออน ในการผสมผสานของสองโซลูชั่นที่แตกต่างกันส่วนผสมสุดท้ายมีพลังงานน้อยกว่าผลรวมของทั้งสองโซลูชันเดิม: เนื่องจากพลังงานไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ดังนั้นจึงต้องมีพลังงานบางอย่างสำหรับการใช้ประโยชน์

Bert Hamelers แห่ง Wetsus ศูนย์ความเป็นเลิศด้านน้ำในเนเธอร์แลนด์และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัย Wageningen รายงานว่าพวกเขาใช้อิเล็กโทรดแบบมีรูพรุนและล้างคาร์บอนไดออกไซด์ลงในน้ำเพื่อให้เกิดการไหลของกระแส: ก๊าซทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างกรดคาร์บอนิก ในอิเล็กโทรไลกลายเป็นไอออนไฮโดรเจนบวกและไอออนลบของไบคาร์บอเนต HCO3 เมื่อค่าความเป็นกรดด่างของสารละลายเพิ่มสูงขึ้นไบคาร์บอเนตจะกลายเป็นคาร์บอเนตอย่างง่ายและความดัน CO2 ที่สูงขึ้นก็จะเป็นการเพิ่มขึ้นของไอออนในสารละลาย

ในการทดลองของพวกเขาพวกเขาพบว่าเมื่อพวกเขาล้างอิเล็กโทรไลต์น้ำด้วยอากาศและสลับกับ CO2 ระหว่างขั้วอิเล็กโทรดที่มีรูพรุนของพวกเขา เนื่องจากอากาศที่มาจากปล่องไฟของโรงไฟฟ้าที่เผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลนั้นมีอะไรมากถึง 20% ของ CO2 แม้แต่การปล่อยมลพิษก็แสดงถึงศักยภาพในการใช้พลังงานมากขึ้น

พวกเขาพบว่าพวกเขาจะได้รับพลังงานมากขึ้นถ้าแทนที่จะใช้น้ำพวกเขาใช้อิเล็กโทรไลต์ของโมโนโนเอมีน ในการทดลองสิ่งนี้ให้ความหนาแน่นพลังงานของ 4.5 mW ต่อตารางเมตร

ประชดคือว่าพลังงานไฟฟ้านี้มีอยู่แล้วที่ด้านบนของปล่องไฟสถานีเพราะเมื่อปล่อย "แก้ปัญหา" ของก๊าซเรือนกระจกในอากาศทันทีผสมกับสารละลายที่แตกต่างกันในอากาศตลอดเวลา

ไม่มีใครมีวิธีที่จะเก็บเกี่ยวพลังงานนี้โดยตรง แต่การทดลองแบบเก่ากับขั้วไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าพลังงานที่มีศักยภาพจำนวนมากกำลังสูญเสียไปทุกวันในรูปแบบที่ไม่คาดคิด

แบตเตอรี่กราฟีน

มันต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากและความเฉลียวฉลาดทางวิศวกรรมเพื่อเปลี่ยนการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้เป็นพลังงานไฟฟ้ามากขึ้น แต่การวิจัยดังกล่าวเป็นการเตือนว่านักวิทยาศาสตร์ทุกคนกำลังมองหาวิธีการใหม่ที่ชาญฉลาดในการใช้พลังงานให้กับโลก

Dan Li วิศวกรวัสดุที่ Monash University ในออสเตรเลียรายงานในวารสาร Science ว่าเขาและทีมของเขาได้พัฒนา supercapacitator ที่ใช้กราฟีนที่มีขนาดกะทัดรัดและสามารถชาร์จใหม่ได้อย่างรวดเร็ว แต่สามารถอยู่ได้นานเท่ากับกรดตะกั่วทั่วไป แบตเตอรี่.

นั่นหมายความว่ามันสามารถใช้เพื่อเก็บพลังงานทดแทนพลังงานไฟฟ้าแบบพกพาหรือขับยานพาหนะไฟฟ้า กราฟีนเป็นวัสดุใหม่ที่น่าแปลกใจซึ่งมีความแตกต่างของกราไฟต์หรือคาร์บอนจัดเป็นชั้นหนาเพียงหนึ่งอะตอม “ มันเกือบจะอยู่ในช่วงของการย้ายจากห้องทดลองไปสู่การพัฒนาเชิงพาณิชย์” หลี่กล่าว

พลังงานจากแสงอาทิตย์และน้ำ

และในวารสารเดียวกันทีมงานจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดแห่งโบลเดอร์ในสหรัฐอเมริการายงานว่าพวกเขามีเทคนิคในการรวมแสงแดดและใช้มันเพื่อแยกน้ำออกเป็นส่วนประกอบของไฮโดรเจนและออกซิเจน: ทั้งสองรวมกันเป็นพลังงานสำหรับไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงที่เริ่มให้บริการระบบขนส่งสาธารณะในหลายเมืองแล้ว

เทคนิคโบลเดอร์ใช้ชุดกระจกที่ตั้งตระหง่านอยู่บนจุดเดียวเพื่อให้ความร้อนกับเครื่องปฏิกรณ์โลหะออกไซด์ถึง 1,350 ° C และสร้างห่วงโซ่ของเหตุการณ์ระดับอะตอมซึ่งคว้าอะตอมออกซิเจนจากไอน้ำปล่อยโมเลกุลไฮโดรเจน

“ การแยกน้ำด้วยแสงอาทิตย์เป็นจอกศักดิ์สิทธิ์ของเศรษฐกิจไฮโดรเจนที่ยั่งยืน” อลันไวเมอร์หัวหน้ากลุ่มวิจัยโบลเดอร์กล่าว แต่การแนะนำเชิงพาณิชย์อาจเป็นไปได้หลายปี “ ด้วยราคาก๊าซธรรมชาติที่ต่ำมากจึงไม่มีแรงจูงใจในการเผาผลาญพลังงานสะอาด” - เครือข่ายข่าวสภาพภูมิอากาศ