Sähköbiodieseliä ja vetyä auringonvalolla16.11.2024
"Tätä uutta ideaa voidaan soveltaa kiertotaloudessa tuottamaan päästönegatiivisia polttoaineita, kemikaaleja, materiaaleja ja elintarvikkeiden ainesosia paljon tehokkaammalla tavalla kuin fotosynteesi ja pienemmillä hiilidioksidipäästöillä kuin petrokemialla", sanoi Yuan. Yuanin, Dai ja heidän tiiminsä kehittämä uusi mikrobi- ja katalyyttiprosessi antoi heidän sähköbiodieselilleen saavuttaa 4,5 %:n aurinkoenergian ja molekyylien välisen tehokkuuden hiilidioksidin muuttamiseksi lipidiksi, mikä on huomattavasti tehokkaampaa kuin biodieselillä. Luonnon fotosynteesi maakasveissa on normaalisti alle 1 %, jossa alle 1 % auringonvalon energiasta muuttuu kasvien biomassaksi muuttamalla hiilidioksidia erilaisiksi molekyyleiksi kasvien kasvua varten, Yuan selittää. "Tämä prosessi voisi lievittää biodieselin raaka-ainepulaa ja muuttaa laajaa, uusiutuvien polttoaineiden, kemikaalien ja materiaalien valmistusta saavuttamalla riippumattomuuden fossiilisista polttoaineista aloilla, jotka ovat riippuvaisia fossiilisista polttoaineista, kuten pitkän matkan raskaat ajoneuvot ja lentokoneet." Japan Advanced Institute of Science and Technologyn (JAIST) ja Tokion yliopiston tutkijat ovat puolestaan suunnitelleet bioinspiroituja hydrogeelejä, jotka pystyvät käyttämään auringonvaloa tuottamaan vetyä ja happea vedestä. Nykyiset vedyn tuotantomenetelmät perustuvat ulkoisiin energialähteisiin, kun taas hydrogeelijärjestelmä jäljittelee luontoa käyttämällä auringonvaloa suoraan veden jakamiseen, mikä saattaa parantaa tehokkuutta ja alentaa kustannuksia. Yksi tämän tutkimuksen tärkeimmistä läpimurroista on hydrogeelien kyky estää funktionaalisia molekyylejä aggregoitumasta - vakava ongelma aikaisemmissa keinotekoisissa fotosynteesijärjestelmissä. Nyt tiimi pystyi merkittävästi tehostamaan vedenjakoprosessin aktiivisuutta ja tuottamaan enemmän vetyä kuin vanhoilla tekniikoilla. Tokion yliopistossa tutkijat ovat kehittäneet myös menetelmän vetyatomien paikantamiseksi tarkasti nanokalvojen sisällä. Tällä läpimurrolla on merkittäviä vaikutuksia suprajohtavuuteen ja muihin materiaaliominaisuuksiin. Vaikka vety on pienin ja kevyin atomi, sillä on merkittävä vaikutus materiaaleihin sen tunkeutuessa niihin ja muuttamalla niiden ominaisuuksia, kuten tuottaen suprajohtavuutta ja metalli-eriste -siirtymiä. Tutkijoiden aikaansaaman titaanihydridisten nanokalvojen paremman tieteellisen ymmärryksen odotetaan myös edistävän vedyn varastointia, kiinteitä elektrolyyttejä ja heterogeenisia katalyysisovelluksia, kun siirrymme kohti käytännöllisiä ja turvallisia vihreitä tulevaisuuden ratkaisuja. Aiheesta aiemmin: Aurinkokenno toimii kuin kasvin lehti Fotosynteesi puhtaan energian tuotantoon Halpaa ja kestävää vetyä aurinkovoimalla |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.