นักเคมีวิจัยในสวีเดนค้นพบวิธีสร้างหน้าต่างจากไม้ รูปภาพ: Brett Jordan ผ่านทาง Flickrนักเคมีวิจัยในสวีเดนค้นพบวิธีการทำหน้าต่างจากไม้ ภาพ: Brett Jordan ผ่านFlickr

จากการสร้างไม้โปร่งใสสำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์หรือหน้าต่างเพื่อเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และของเสียจากโรงงานให้เป็นขวดพลาสติกนักวิทยาศาสตร์กำลังหาวิธีที่ชาญฉลาดเพื่อก้าวเท้าเลี่ยงเชื้อเพลิงฟอสซิล

นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กได้เอาบทเรียนจากพืชโลกกลับรายการและใช้ ค็อกเทลของแสงแดดและคลอโรฟิลล์ เพื่อเปลี่ยนพืชให้เป็นเคมี

และด้วยการผสมผสานที่ไม่อาจต้านทานได้นักวิจัยชาวแคลิฟอร์เนียได้เรียนรู้วิธีการ เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และขยะพืชเป็นขวดพลาสติก.

ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ในสตอกโฮล์มได้ค้นพบวิธีที่จะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ไม้อันยอดเยี่ยมของสวีเดน ให้กลายเป็นสิ่งที่โปร่งใส สามารถใช้สำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์หรือแม้แต่สำหรับ windows.


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


ไม่ไกลจากทางตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงสตอกโฮล์มในเมืองLinköpingนักเคมีที่ใส่ใจเรื่องพลังงานได้คิดค้นรูปแบบใหม่ ซุปเปอร์คอนเดนเซอร์ที่สามารถกักเก็บความร้อนจากแสงแดดและปล่อยออกเป็นไฟฟ้า.

ทั้งหมดเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการอัศจรรย์ ทรัพยากรและความเฉลียวฉลาด นำไปใช้ในห้องปฏิบัติการของโลกเพื่อหลีกเลี่ยงแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิลหาวิธี ใช้ประโยชน์จากขยะและแม้กระทั่ง เปลี่ยนก๊าซเรือนกระจกให้เป็นทรัพยากรที่หาประโยชน์ได้.

ชีวมวลของพืช

ความก้าวหน้าล่าสุด - ทั้งหมดยังคงดำเนินการในเชิงพาณิชย์ - เริ่มต้นด้วยความสัมพันธ์ระหว่างพืชแสงแดดและบรรยากาศ

Claus Felby ศาสตราจารย์ด้านชีวมวลและพลังงานชีวภาพที่ มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและเพื่อนร่วมงาน รายงานในวารสาร Nature สื่อสาร แสงแดดที่ถูกรวบรวมโดยคลอโรฟิลล์และจับคู่กับค่าเฉพาะ เอนไซม์ออกซิเดชั่น ? these are responsible for turning the skin of apples and other fruit brown ? could break down plant biomass such wood shavings, wheat stalks, maize husks or grass mowings into by-products that could be turned into fuels and biochemicals for plastics.

“ นี่เป็นตัวเปลี่ยนเกมซึ่งสามารถเปลี่ยนการผลิตเชื้อเพลิงและสารเคมีในอุตสาหกรรมได้ดังนั้นจึงช่วยลดมลพิษได้อย่างมีนัยสำคัญ” ศาสตราจารย์ Felby กล่าว

“ มันถูกต้องเสมอภายใต้จมูกของเราและยังไม่มีใครสังเกตได้: การสังเคราะห์ด้วยแสงของดวงอาทิตย์ไม่เพียง แต่ให้สิ่งต่าง ๆ เติบโตเท่านั้นหลักการเดียวกันนี้สามารถนำมาใช้เพื่อทำลายพืช สารเคมี. กล่าวอีกนัยหนึ่งแสงแดดทำให้กระบวนการทางเคมีเกิดขึ้น”

Matthew Kanan ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชาเคมีที่ มหาวิทยาลัย Stanford ในแคลิฟอร์เนียหวังว่าจะตัดกระบวนการ 100 ล้านปีที่สั้นลง ซึ่งประกอบด้วยถ่านหิน เปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลแล้วเปลี่ยนเป็นพลาสติก

“ เป้าหมายของเราคือการแทนที่ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปิโตรเลียมด้วยพลาสติกที่ทำจาก CO2 . . . คุณสามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมพลาสติกได้อย่างมาก”

เขาและเพื่อนร่วมงาน รายงานในวารสาร Nature พวกเขาค้นพบวิธีที่จะข้าม 100 ล้านปีและเส้นทางเดินน้ำมันดิบ

ผลิตภัณฑ์พลาสติกเริ่มต้นด้วย โพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต หรือที่รู้จักกันในชื่อ โพลีเอสเตอร์. สิ่งของห้าสิบล้านตันถูกสร้างขึ้นในแต่ละปีจากปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติซึ่ง 200 ล้านตันของคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดพบวิธีเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ของเสียทางการเกษตรและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นสารประกอบที่เรียกว่ากรด 2-5-Furandicarboxylic เพื่อเป็นพื้นฐานของทางเลือกพลาสติกคาร์บอนต่ำ มันคือพวกเขาพูดว่าเป็นเพียงขั้นตอนแรก

“ เป้าหมายของเราคือการแทนที่ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปิโตรเลียมด้วยพลาสติกที่ทำจาก CO2ดร. Kanan กล่าว “ หากคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานที่ไม่หมุนเวียนจำนวนมากคุณสามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของอุตสาหกรรมพลาสติกได้อย่างมาก”

Lars Berglund หัวหน้าฝ่ายวิจัยคอมโพสิตชีวภาพที่ ศูนย์วิทยาศาสตร์ไม้ Wallenberg ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งสวีเดนในกรุงสตอกโฮล์มและเพื่อนร่วมงาน รายงานในวารสาร Biomacromolecules พวกเขาได้วางแผนอีกวิธีหนึ่งในการลดต้นทุนการก่อสร้างและประหยัดพลังงานไฟฟ้า: พวกเขาได้ทำไม้ที่โปร่งใส

พวกเขาสกัดลิกนินซึ่งเป็นองค์ประกอบทางธรรมชาติที่ทึบแสงจากแผ่นไม้อัดไม้จากนั้นจึงนำแผ่นไม้อัดสีขาวที่เหลือไปใส่ด้วยโพลิเมอร์โปร่งใส ด้วยการปรับนาโนเทคโนโลยีเล็กน้อยพวกเขาสามารถจบลงด้วยผ้าที่สามารถโปร่งใสหรือกึ่งโปร่งใสเพื่อให้แสงธรรมชาติ แต่รักษาความเป็นส่วนตัว

ทรัพยากรทดแทน

“ ไม้โปร่งใสเป็นวัสดุที่ดีสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์เนื่องจากเป็นวัสดุต้นทุนต่ำพร้อมใช้งานและทดแทนได้ง่าย” ศาสตราจารย์ Berglund กล่าว “ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการปกคลุมพื้นผิวขนาดใหญ่ด้วยเซลล์สุริยะ”

และในไม่ช้าความร้อนของดวงอาทิตย์ก็สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ Xavier Crispin ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ที่ ห้องปฏิบัติการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ที่มหาวิทยาลัยLinköping ในสวีเดนและเพื่อนร่วมงาน รายงานในวารสาร Energy & Environmental Science หลังจากหลายปีของการทดลองพวกเขาได้คิดค้นซูเปอร์คอนเดนเซอร์ที่มีอิเล็กโทรไลต์ของของเหลวบนพื้นฐานของโพลีเมอร์นำไฟฟ้าที่ดวงอาทิตย์สามารถเรียกเก็บได้

มันทำจากวัสดุราคาถูกปลอดภัยและสามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรม สิทธิบัตรกำลังรอดำเนินการ

อิเล็กโทรไลต์ทดลองสามารถแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้า 100 ได้ดีกว่าอิเล็กโทรไลต์มาตรฐาน แต่มีคำถามที่ต้องแก้ไข

“ เรายังไม่รู้แน่ชัดว่าทำไมเราถึงได้รับผลกระทบนี้” ศาสตราจารย์คริสปินกล่าว “ แต่ความจริงก็คือเราสามารถแปลงและเก็บ 2,500 เป็นเท่าตัวของพลังงานได้มากกว่าของซุปเปอร์ดีที่สุดในปัจจุบันที่เชื่อมโยงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก เครือข่ายข่าวสภาพภูมิอากาศ

เกี่ยวกับผู้เขียน

ทิมราดฟอร์ดนักหนังสือพิมพ์อิสระTim Radford เป็นนักข่าวอิสระ เขาทำงานให้ การ์เดียน สำหรับ 32 ปีกลายเป็น (ในหมู่สิ่งอื่น ๆ ) แก้ไขตัวอักษรบรรณาธิการศิลปะวรรณกรรมเอดิเตอร์และบรรณาธิการวิทยาศาสตร์ เขาได้รับรางวัล สมาคมนักเขียนวิทยาศาสตร์อังกฤษ รางวัลนักเขียนวิทยาศาสตร์ยอดเยี่ยมแห่งปีสี่ครั้ง เขาทำหน้าที่ในคณะกรรมการสหราชอาณาจักรสำหรับ ทศวรรษระหว่างประเทศเพื่อการลดภัยธรรมชาติ. เขาได้บรรยายเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และสื่อในเมืองอังกฤษและต่างประเทศหลายสิบแห่ง 

วิทยาศาสตร์ที่เปลี่ยนโลก: เรื่องราวที่ไม่ได้บอกเล่าของการปฏิวัติ 1960 อื่น ๆจองโดยผู้เขียนคนนี้:

วิทยาศาสตร์ที่เปลี่ยนโลก: เรื่องราวที่ไม่ได้บอกเล่าของการปฏิวัติ 1960 อื่น ๆ
โดยทิมราด.

คลิกที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและ / หรือสั่งซื้อหนังสือเล่มนี้ใน Amazon (หนังสือ Kindle)