מדענים הולנדים חשבו שימוש חדש בכל הפחמן הדו-חמצני שנשפך מארובות תחנות הכוח הבוערות במאובנים: קוצרים אותו לחשמל עוד יותר.
הם יכולים, לטענתם, לשאוב את הפחמן הדו-חמצני דרך מים או נוזלים אחרים ולייצר זרימת אלקטרונים ולכן יותר חשמל. תחנות לייצור חשמל משחררות כל שנה 12 מיליארד טונות של פחמן דו חמצני כאשר הם שורפים פחם, נפט או גז טבעי; מפעלי חימום ביתיים ומסחריים משחררים מיליארד טונות נוספים.
די בכך, לטענתם, כדי ליצור שעות טרה-ואט 1,750 של חשמל נוסף בשנה: בערך פי XNUM מתפוקת סכר הובר בארצות הברית, והכל מבלי להוסיף שאיבה נוספת של פחמן דו חמצני לאטמוספרה. כך שניתן להשתמש מיידית בפליטה ממעגל אחד של ייצור חשמל להעברת זרם כוח נוסף לרשת.
הם מעלים את הטענה ביומן שנקרא מכתבי מדע וטכנולוגיה סביבתית, שפורסמה על ידי האגודה הכימית האמריקאית, והתביעה נשענת על טכניקה בת 200 בת שנה שחלצו סר המפרי דייווי ומייקל פאראדיי: אלקטרוליזה.
קציר אנרגיה מפסולת
מאחורי ההנמקה עומדת הצעה פשוטה, שכל אירוע כימי כרוך בהחלפת אנרגיה מסוימת. בתמיסה, תנועה זו של אנרגיה כוללת אלקטרונים, ויונים הנודדים לאלקטרודות קטיון או אניון. בתערובת של שני פתרונות שונים, לתערובת הסופית יש תכולת אנרגיה נמוכה מסכום של שני הפתרונות המקוריים: מכיוון שלא ניתן ליצור או להרוס אנרגיה, ולכן חייבת להיות אנרגיה זמינה לניצול.
ברט האמלרס מווטסוס, מרכז למצוינות במים בהולנד, ועמיתיו מאוניברסיטת ווגינגן מדווחים כי הם השתמשו באלקטרודות נקבוביות והשטיפו פחמן דו חמצני למים כדי להביא לזרם הזרם שלהם: הגז הגיב עם המים ליצירת חומצה פחמית, אשר בתוך האלקטרוליט הפכו להיות יוני מימן חיוביים ויונים שליליים של הביקרבונט HCO3. ככל שה- pH של התמיסה עולה, הביקרבונט הופך לקרבונט פשוט וככל שלחץ ה- CO2 גבוה יותר, כך גדל הגידול של היונים בתמיסה.
בניסוי שלהם הם גילו שכאשר שטיפו את האלקטרוליט המימי שלהם באוויר, ולחלופין עם CO2, בין האלקטרודות הנקבוביות שלהם, החלה להצטבר אספקת חשמל. מכיוון שהאוויר שמגיע מארובות תחנות כוח בוערות דלק מאובנים מכיל כל דבר של עד 20% מ- CO2, אפילו הפליטות מייצגות פוטנציאל לעוצמה רבה יותר.
הם גילו שהם יכולים להשיג עוד יותר כוח אם במקום תמיסת מים הם השתמשו באלקטרוליט של מונואתנולמין. בניסויים זה הביא צפיפות אנרגיה של 4.5 mW למ"ר.
האירוניה היא שאנרגיה חשמלית זו כבר זמינה בפוטנציאל בראש ארובת תחנת הכוח, מכיוון שכאשר משחררים "פיתרון" אחד של גז חממה באוויר מתערבב מייד עם פתרון בעוצמה שונה באוויר כל הזמן.
לאף אחד כמובן אין דרך לקצור את הכוח הזה ישירות, אך ניסוי מיושן עם אלקטרודות במעבדה מראה שכמויות אדירות של כוח פוטנציאלי הולכות לאיבוד בכל יום, בדרכים בלתי צפויות.
סוללות גרפן
זה ידרוש השקעה אדירה - והרבה מאוד כושר המצאה הנדסי - כדי להפוך את פליטת החממה לעוד חשמל, אך מחקר כזה הוא תזכורת לכך שמדענים בכל מקום מחפשים דרכים חדשות וחכמות לשלטון כדור הארץ.
דן לי, מהנדס חומרים מאוניברסיטת מונאש באוסטרליה, מדווח בכתב העת Science כי הוא וצוותו פיתחו מעבד-על מבוסס גרפן שהוא קומפקטי, וניתן לטעון אותו במהירות, אך יכול להימשך זמן רב כמו חומצה עופרת קונבנציונאלית. סוללה.
פירוש הדבר שאפשר להשתמש בו לאחסון אנרגיה מתחדשת, אלקטרוניקה ניידת כוח או הנעה של כלי רכב חשמליים. גרפן הוא חומר פלא חדש, וריאנט של גרפיט או פחמן המאורגן בשכבות בעובי אטום אחד בלבד. "זה כמעט בשלב המעבר מהמעבדה לפיתוח מסחרי", אומר לי.
כוח מאור השמש והמים
ובאותו כתב העת, צוות מאוניברסיטת קולורדו בבולדר בארה"ב מדווח כי יש להם טכניקה לריכוז אור שמש ולהשתמש בהם כדי לפצל מים למרכיביהם של מימן וחמצן: שני אלה בשילוב מספקים את האנרגיה למימן תאי דלק שכבר החלו להניע את התחבורה הציבורית בערים רבות.
טכניקת הבולדר מעסיקה מערך מראות מתנשא המתמקד בנקודה אחת לחימום כור תחמוצת מתכת עד 1,350 ° C ומציבה שרשרת של אירועים בקנה מידה אטומי התופסת אטומי חמצן מקיטור, ומשחררת את מולקולות המימן.
"פיצול מים עם אור שמש הוא הגביע הקדוש של כלכלת מימן בת-קיימא", אומר אלן וויימר, מנהיג קבוצת המחקר בבולדר. אבל היכרות מסחרית יכולה להיות רחוקה שנים. "עם מחיר הגז הטבעי כל כך נמוך, אין שום תמריץ לשרוף אנרגיה נקיה." - רשת חדשות האקלים
