Неожиданные источники энергии, которые могут спасти мир

Альтернативные формы энергии могут быть весьма… скажем так, странными. В общем, приготовьтесь удивляться.

1. Листья табака

Каждый слышал о магическом превращении царицы полей в биотопливо. Но кукуруза в этом смысле — очень плохое сырьё (просто поверьте), поэтому наука не перестаёт перебирать флору, надеясь на чудо. И однажды дело дошло даже до табака. Точнее — до генетически модифицированного табака. Основные строительные блоки для производства биотоплива из растений — крахмал и сахара, поэтому, естественно, увеличивая их количество в зелёном друге, можно добиться приемлемого результата. Агроинженеры недавно обнаружили, что способны модифицировать ген в табаке для увеличения производства крахмала на жутковатые 700%, что повысит выход сахаров (в производстве — биотоплива) на 500%. В качестве бонуса метод можно использовать просто для культивации продовольственных культур — скажем, «нашей» сахарной свёклы, которая тогда станет страшно «сахаристостой».

 

2. Сахарные батарейки

Недавно биоинженеры построили прототип «ферментативного топливного элемента», который имитирует поведение биологических систем (например, растений), преобразующих глюкозу в энергию. В результате батареи дают больше энергии, чем литий-ионные аккумуляторы. Кроме того, они биоразлагаемы и многоразовы.

 

 

3. Ятрофа куркас

Это растение производит богатые маслом семена, которые отлично подходят для производства биодизеля, и замечательно себя чувствует на сухих, песчаных землях. То есть оно не претендует на сельхозугодья, а потому не обидит продовольственные культуры. К сожалению, семена ятрофы не прорастают в бедной почве столь же легко, как взрослое растение. Поэтому наука пытается генетически модифицировать эту культуру, чтобы сделать её более подходящей для производства топлива. Результатом может стать сверхвыносливое растение, которое будет расти почти везде.

 

 

4. Водорослевые машины

В отличие от ятрофы, которая мыслится источником топлива пока только теоретически, микроводоросли уже готовы к употреблению. Они растут в океане, а потому не конкурируют с продовольственными культурами. Кроме того, они производят больше крахмала и сахаров, чем сине-зелёные водоросли, кои тоже рассматриваются в качестве источника альтернативной энергии. Так в чём проблема? В том, что достойные урожаи микроводорослей просто так не дадутся. Поэтому биотехнологи упорно ищут способы генетической модификации этих растений.

 

 

5. Супердрожжи

Биолог На Вэй (Na Wei) и его коллеги обнаружили, что могут генетически модифицировать форму дрожжей, чтобы те переваривали жёсткую, волокнистую ксилозу в растениях. Обычно эта часть растений не используется, так как создаёт токсичную, кислую среду для микробов. Но улучшенные дрожжи способны переварить ксилозу на химические компоненты, из которых уже можно делать биотопливо. Такие сверхдрожжи, думается, очень пригодились бы для превращения растительных отходов в энергию.

 

 

6. Искусственный фотосинтез

Специалисты Калифорнийского технологического института (США) — большие доки в том, что они называют искусственным фотосинтезом. Их цель — производство синтетического варианта молекулярного механизма, используемого растениями для превращения света и воды в энергию. Результат выглядит как панели солнечных батарей, заключённые в пластиковый корпус: последний сделан из тонких листовых мембран — правда, состоящих из полупроводниковых материалов. Пропуская воду через устройство и «обстреливая» его светом, можно производить жидкий водород или углеводороды. Это решает главную проблему солнечной энергии — хранение. Потому что в результате получается жидкость, которую можно холить и лелеять, используя уже существующую инфраструктуру.

 

 

7. Содержимое… канализации

Самое время поговорить о фекалиях. Привычные источники биотоплива, такие как растительные масла, нужно вырастить и обработать (адский труд), что делает их много, много дороже содержимого наших сточных канав и магистралей. Полутвёрдые отходы (назовём это так) могут быть использованы для создания биотоплива несколькими методами. Одним из самых распространённых является газификация, когда полутвёрдые отходы (ПО) сушат и нагревают с выделением газа, который может быть сожжён. А вот в Южной Корее создан процесс, который нагревает липиды внутри ПО, чтобы переработать их в биотопливо. ПО нагреваются в реакторе вместе с метанолом и диоксидом углерода, чтобы преобразовать 98% липидов в биодизель. Этот новый процесс имеет на выходе весьма дешёвый биодизель, потому что ПО вокруг столько… Правда, всё равно без капиталовложений для модернизации существующих канализационных систем не обойтись.

 

 

8. Уриноэнергетика

Раз уж затронули «эту тему», давайте подумаем и о других выделениях человеческого тела. Так вот, человеческая моча — потрясающая пища для микроорганизмов. В настоящее время в качестве потенциальных источников энергии разрабатываются топливные элементы, в которых микробы перерабатывают мочу в энергию. В будущем эта технология поможет обрабатывать огромные объёмы отходов, оставляемых после себя двуногими. А если принять во внимание способ из предыдущей главки, то, возможно, наши уборные получат сразу два унитаза — для разделения отходов. Впрочем, всё это уже было: помните дистикомб фрименов?

9. Гелиоэлектростанции в космосе



Хорошо знакомая вам тема! Мощные спутники, несущие лёгкие солнечные батареи, вскоре и впрямь могут стать былью. Это позволит кардинально преодолеть проблему рассеивания атмосферой солнечного света. То есть мы получим доступ к самой что ни на есть чистой гелиоэнергии.

 

 

13. Жир аллигаторов

 

Вас вряд ли удивит информация о том, что химики из Луизианы решили использовать жир аллигаторов как источник биотоплива. В этом жире очень много липидов — а значит, он идеально подходит для преобразования в топливо. Кроме того, в мясной промышленности аллигатор «производит» тонну жира в виде отходов, так что энергетика просто должна молиться на луизианских крокодилов!

 

опубликовано 

Источник: brainswork.ru