Wetenschappers zien de toekomst in onze natuurlijke bronnen

Onderzoekschemici in Zweden hebben een manier gevonden om ramen van hout te maken. Afbeelding: Brett Jordan via FlickrOnderzoekschemici in Zweden hebben een manier gevonden om ramen van hout te maken. Afbeelding: Brett Jordan via Flickr

Van het creëren van transparant hout voor zonnepanelen of ramen tot het omzetten van koolstofdioxide en plantaardig afval tot plastic flessen, wetenschappers vinden ingenieuze manieren om fossiele brandstoffen te omzeilen.

Deense wetenschappers hebben een les geleerd uit de plantenwereld, hebben deze omgekeerd en de cocktail van zonlicht en chlorofyl om vegetatie in chemie te veranderen.

En in een onweerstaanbare wending hebben Californische onderzoekers dat geleerd zet koolstofdioxide en plant afval in plastic flessen.

Ondertussen hebben wetenschappers in Stockholm een ​​manier gevonden om een ​​van de geweldige producten van Zweden, hout, in iets transparants te veranderen kan worden gebruikt voor zonnepanelen of zelfs voor ramen.

Niet ver naar het zuidwesten van Stockholm, in Linköping, hebben energiebewuste chemici een nieuw soort bedacht supercondenser die de warmte van de zon kan opslaan en deze als elektriciteit vrijgeeft.

Allen zijn nog verdere voorbeelden van het verbazingwekkende middelen en vindingrijkheid ingezet in 's werelds laboratoria om fossiele brandstofbronnen te omzeilen, manieren te vinden om afval exploiterenEn zelfs van een broeikasgas een bruikbare hulpbron maken.

Plant biomassa

De nieuwste ontwikkelingen - allemaal nog steeds enigszins vanaf commerciële exploitatie - beginnen met de relatie tussen planten, zonlicht en atmosfeer.


Haal het laatste uit InnerSelf


Claus Felby, hoogleraar biomassa en bio-energie aan de Universiteit van Kopenhagenen collega's verslag in Nature Communications dat zonlicht verzameld door chlorofyl en gepaard met een specifiek oxidatief enzym - deze zijn verantwoordelijk voor het bruin worden van de schil van appels en ander fruit - kunnen biomassa van planten zoals houtkrullen, tarwestrappen, maiskoppen of grasmaaien afbreken tot bijproducten die zouden kunnen worden omgezet in brandstoffen en biochemicaliën voor kunststoffen.

"Dit is een game-changer, een die de industriële productie van brandstoffen en chemicaliën zou kunnen transformeren en daarmee de vervuiling aanzienlijk zou verminderen", zegt professor Felby.

"Het is altijd precies onder onze neus geweest, en toch heeft nog nooit iemand kennis genomen: fotosynthese door de zon laat niet alleen toe dat dingen groeien, dezelfde principes kunnen worden toegepast om plantmateriaal te breken, waardoor de vrijgave van chemische substanties. Met andere woorden, zonlicht drijft chemische processen aan. "

Matthew Kanan, assistent-professor in de chemie aan Stanford University in Californië, hoopt het 100 miljoen jaar proces dat draaide te verkorten koolstofhoudend bladeren in fossiele brandstof, en dan in kunststoffen.

"Ons doel is om van aardolie afgeleide producten te vervangen door plastic gemaakt van CO2 . . . je zou de CO2-voetafdruk van de kunststofindustrie drastisch kunnen verlagen "

Hij en collega's rapport in Nature-dagboek dat ze simpelweg een manier vonden om de 100 miljoen jaar en het ruwe oliepad over te slaan.

Plastic producten beginnen met de polyethyleen terephthalate, bekend als polyester. Vijftig miljoen ton van de spullen wordt elk jaar gemaakt, van aardolie en aardgas, waarbij 200 miljoen ton koolstofdioxide in de atmosfeer vrijkomt.

De onderzoekers van Stanford vonden een manier om landbouwafval en koolstofdioxide om te zetten in een verbinding genaamd 2-5-furandicarbonzuur, om de basis te zijn van een koolstofarm plastic alternatief. Het is, zeggen ze, slechts een eerste stap.

"Ons doel is om van aardolie afgeleide producten te vervangen door plastic gemaakt van CO2, "Zegt Dr Kanan. "Als je dat zou kunnen doen zonder veel niet-hernieuwbare energie te gebruiken, zou je de koolstofvoetafdruk van de kunststofindustrie drastisch kunnen verminderen."

Lars Berglund, hoofd van biocomposietenonderzoek bij de Wallenberg Wood Science Center bij het Royal Institute of Technology in Stockholm, en collega's rapport in Biomacromolecules-tijdschrift dat ze een andere manier bedacht hebben om bouwkosten te besparen en elektrische energie te besparen: ze hebben een optisch transparant hout gemaakt.

Ze onttrokken lignine, een ondoorzichtig natuurlijk bestanddeel uit een houtfineer, en impregneerden vervolgens het overgebleven witte fineer met een transparant polymeer. Met een beetje nanotechnologische aanpassing konden ze eindigen met een stof die transparant of semi-transparant kon zijn, om natuurlijk licht binnen te laten, maar privacy te behouden.

Duurzame grondstof

"Transparant hout is een goed materiaal voor zonnecellen, omdat het een goedkope, gemakkelijk verkrijgbare en hernieuwbare bron is", zegt professor Berglund. "Dit wordt vooral belangrijk bij het afdekken van grote oppervlakken met zonnecellen.".

En binnenkort zou de hitte van de zon batterijen kunnen opladen. Xavier Crispin, hoogleraar natuurkunde en elektronica aan de Laboratorium voor organische elektronica aan de universiteit van Linköping in Zweden, en collega's rapport in tijdschrift Energy & Environmental Science dat ze, na jaren van experiment, een supercondenser hebben ontwikkeld met vloeibaar elektrolyt op basis van geleidende polymeren die door de zon kunnen worden opgeladen.

Het is gemaakt van goedkope, veilige materialen en kan mogelijk op industriële schaal worden vervaardigd. Octrooien zijn in behandeling.

De experimentele elektrolyt kan warmte omzetten in elektriciteit 100 keer beter dan standaard elektrolyten. Maar er zijn vragen om op te lossen.

'We weten nog steeds niet precies waarom we dit effect krijgen', zegt professor Crispin. "Maar feit is dat we 2,500 keer meer energie kunnen omzetten en opslaan dan de beste supercondensors van vandaag die zijn gekoppeld aan thermo-elektrische generatoren." - Climate News Network

Over de auteur

Tim Radford, freelance journalistTim Radford is een freelance journalist. Hij werkte voor The Guardian voor 32 jaar, worden (onder andere) letters redacteur, arts redacteur, literair redacteur en wetenschap editor. Hij won de Vereniging van Britse wetenschappelijke schrijvers prijs voor wetenschapsschrijver van het jaar vier keer. Hij diende in de Britse commissie voor de Internationaal decennium voor beperking van natuurrampen. Hij heeft lezingen gegeven over wetenschap en de media in tientallen Britse en buitenlandse steden.

Wetenschap die de wereld veranderde: het onvertelde verhaal van de andere revolutie van 1960Boek van deze auteur:

Wetenschap die de wereld veranderde: het onvertelde verhaal van de andere revolutie van 1960
door Tim Radford.

Klik hier voor meer info en / of om dit boek op Amazon te bestellen. (Kindle boek)



enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}