Các nhà nghiên cứu bệnh nhân ở Mỹ đã tìm ra những cách mới để tạo ra nhiên liệu sinh học, tăng năng suất cây trồng và khai thác carbon dioxide thông qua các ứng dụng mới của các vật liệu quen thuộc.
Trong khi các chính trị gia tư thế và các nhà khoa học khí hậu thở dài buồn bã, các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tiếp tục nghĩ ra những cách mới khéo léo để tiết kiệm năng lượng, tăng hiệu quả và tận dụng tối đa năng lượng mặt trời.
Darren Drewry thuộc Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực ở California và hai đồng nghiệp của Đại học Illinois có một mô hình máy tính có thể thiết kế cây trồng đậu nành có thể tạo ra chất dinh dưỡng 8.5% nhiều hơn, sử dụng nước ít hơn 13% và phản chiếu ánh sáng mặt trời nhiều hơn vào không gian.
Họ báo cáo trong tạp chí Change Biology toàn cầu rằng chúng có thể đạt được cả ba mục tiêu bằng cách nhân giống để phân bố lá hơi khác nhau trên thân cây và cho góc mà lá phát triển, sử dụng một kỹ thuật gọi là tối ưu hóa số để thử một số lượng rất lớn các đặc điểm cấu trúc để có kết quả tốt nhất. Tiến sĩ Drewry cho biết, thật đáng ngạc nhiên, có những sự kết hợp của những đặc điểm này có thể cải thiện từng mục tiêu này cùng một lúc.
Trong trận đấu thử thách tiến hóa vĩ đại, thực vật chiến đấu vì ánh sáng và cố gắng đưa nhau vào bóng râm.
Cây trồng của chúng tôi phản ánh hàng triệu năm trong tự nhiên dưới những điều kiện cạnh tranh này, ông Stephen Long, một nhà sinh vật học thực vật cho biết. Trong một lĩnh vực trồng trọt, chúng tôi muốn các nhà máy chia sẻ tài nguyên và bảo tồn nước và chất dinh dưỡng, vì vậy chúng tôi đã xem xét cách sắp xếp lá tốt nhất sẽ làm điều này.
Một khi các nhà khoa học nông nghiệp trong tương lai đã tìm ra những gì họ muốn nhất từ một loại cây trồng - và trong các khu vực khô cằn, nền kinh tế nước phải đánh giá cao - chương trình có thể quyết định cấu hình tốt nhất của lá. Từ đó, các nhà lai tạo trong tương lai có thể chọn các đặc điểm từ thư viện khổng lồ của các biến thể đậu tương hiện có.
Lợi ích lâu dài
Họ có thể giảm tán cây để cho ánh sáng xuyên qua các tầng thấp hơn để tăng năng suất hoặc họ có thể nâng cao tán cây để phản chiếu ánh sáng trở lại không gian và bù đắp sự thay đổi khí hậu.
Praveen Kumar, một kỹ sư môi trường cho biết, chúng tôi cũng có thể mô hình hóa những tán cây này có thể làm gì trong điều kiện khí hậu trong tương lai.
Tại Đại học Stanford ở California, các nhà khoa học khác đã nghĩ ra một cách để tạo ra nhiên liệu sinh học mà không cần lợi ích từ các lĩnh vực, thực vật hoặc ánh sáng mặt trời. Họ báo cáo trong Thiên nhiên rằng họ đã phát minh ra một chất xúc tác đồng có nguồn gốc từ oxit có thể biến carbon monoxide - khí gây chết người trong khí thải xe hơi và các nhà máy đốt than - trực tiếp thành ethanol lỏng được sản xuất từ ngô và các loại cây trồng khác.
Hơn nữa, họ nói, họ có thể làm điều này ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển bình thường. Kỹ thuật này dựa trên khả năng biến oxit đồng thành một mạng lưới các tinh thể nano đồng kim loại sẽ đóng vai trò là cực âm trong phản ứng điện phân và khử carbon monoxide thành ethanol.
Nhiên liệu sinh học đắt tiền: cần có thời gian, đồng ruộng, phân bón và nước. Phải mất 800 gallon nước để trồng một bụi ngô, từ đó mang lại ba gallon ethanol. Kỹ thuật mới có thể loại bỏ mùa màng, thời gian và rất nhiều nước.
Tăng gấp mười lần hiệu quả
Và nó mở ra một cách khác để khai thác CO2 bị bắt làm nguồn năng lượng. Carbon dioxide có thể được biến thành hiệu quả và dễ dàng thành carbon monoxide. Chất xúc tác đồng có nguồn gốc oxit mới sau đó có thể biến carbon monoxide thành ethanol với hiệu suất gấp mười lần so với bất kỳ chất xúc tác đồng thông thường nào.
Nhóm nghiên cứu muốn mở rộng quy mô tế bào xúc tác của họ và xem nó được cung cấp năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió. Matthew Nhưng chúng tôi còn rất nhiều việc phải làm để tạo ra một thiết bị thực tế, Matthew nói Matthew Stanford của Stanford.
Trong khi đó, các nhà khoa học ở Oregon báo cáo trong tạp chí Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Những tiến bộ của RSC rằng họ đã thử nghiệm một cách mới để chạm vào các tia mặt trời và sử dụng năng lượng đó để chế tạo các vật liệu năng lượng mặt trời cùng một lúc.
Một lần nữa, trận đấu của khoa học nano và đồng đã mang lại những hậu quả bất ngờ. Bằng cách tập trung ánh sáng liên tục vào một lò phản ứng vi dòng chảy liên tục, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp các loại mực hạt nano indium đồng có thể tạo ra pin mặt trời màng mỏng trong vài phút. Các quy trình khác có thể mất nhiều giờ để cung cấp các vật liệu tương tự.
Chih-Hung Chang thuộc Đại học bang Oregon cho biết, có thể sản xuất vật liệu năng lượng mặt trời ở bất cứ nơi nào có nguồn năng lượng mặt trời đầy đủ và trong quy trình sản xuất hóa chất này, sẽ không có tác động năng lượng bằng 0.
– Mạng tin tức khí hậu
Lưu ý
Tim Radford là một nhà báo tự do. Anh ấy làm việc cho The Guardian cho 32 năm, trở thành (trong số những thứ khác) biên tập chữ, biên tập viên nghệ thuật, biên tập viên văn học và biên tập viên khoa học. Ông đã giành được Hiệp hội British Khoa học Nhà văn giải thưởng cho nhà văn khoa học của năm bốn lần. Ông phục vụ trong ủy ban Vương quốc Anh cho Thập kỷ quốc tế về giảm nhẹ thiên tai. Ông đã giảng về khoa học và các phương tiện truyền thông ở hàng chục thành phố của Anh và nước ngoài.
Cuốn sách của tác giả này:
Khoa học thay đổi thế giới: Câu chuyện chưa được kể về cuộc cách mạng 1960 khác
Tim Radford.
Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon. (Sách Kindle)
Cuốn sách được đề xuất của InsideSelf:
Cách thay đổi thế giới: Doanh nhân xã hội và sức mạnh của ý tưởng mới, phiên bản cập nhật
của David Sinhstein.
Xuất bản ở hơn hai mươi quốc gia, Làm thế nào để thay đổi thế giới đã trở thành Kinh thánh cho tinh thần kinh doanh xã hội. Nó mô tả đàn ông và phụ nữ từ khắp nơi trên thế giới đã tìm ra giải pháp sáng tạo cho nhiều vấn đề kinh tế và xã hội. Cho dù họ làm việc để cung cấp năng lượng mặt trời cho dân làng Brazil, hoặc cải thiện khả năng tiếp cận với đại học ở Hoa Kỳ, các doanh nhân xã hội cung cấp các giải pháp tiên phong thay đổi cuộc sống.
Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon.
