4 Nye Innovationer til at Energize World


Forskere i USA har krydset et fyrretræ med en tarmbakterie, fodret med oksekødssuppe og så på at den leverede kemi af det højeste oktan-raketbrændstof. LONDON - Der er lavet nye videnskabelige opdagelser for at opdrætte biobrændstoffer, genbruge spildvarme, få mere strøm fra solpaneler - og endda levere elektricitet på tværs af et rum uden at bruge ledninger. Her er fir

Forskere i USA har krydset et fyrretræ med en tarmbakterie, fodret med oksekødssuppe og så på at den leverede kemi af det højeste oktan-raketbrændstof.

LONDON - Der er lavet nye videnskabelige opdagelser for at opdrætte biobrændstoffer, genbruge spildvarme, få mere strøm fra solpaneler - og endda levere elektricitet på tværs af et rum uden at bruge ledninger.

Her er fire lovende opfindelser, der giver tantalizing potentiale til at forbedre vores liv og ændre, hvordan vi genererer og bruger magt.

Affyret af firs
Forskere i USA har krydset et fyrretræ med en tarmbakterie, fodret med oksekødssuppe og så på at den leverede kemi af det højeste oktan-raketbrændstof. De kombinerede genetisk manipulation og mikrobiologi for at åbne vejen for en ny form for biobrændstoffremstilling til militær luftfart og rumteknologi.

Pamela Peralta-Yahya og forskningssamarbejdspartnere ved Georgia Institute of Technology rapporterer i tidsskriftet Synthetic Biology, at deres nye teknik har en vis vej at gå, før det leverer en høj-energi-ånd, der passer til missilbrændstof JP-10, et højoktanbrændstof det koster 25 dollar pr. gallon, og kun små mængder kan ekstraheres fra hver tønde råolie.

Men forskerne siger, at deres tilgang har skabt seks gange pinen i tidligere biobrændstofindsats.

Pinene, et aromatisk kemikalie fremstillet af nåletræer, er en forstad til JP-10, og det har også den kemiske formel C10H16. Forskerne konstruerede mikroben Escherichia coli med enzymer fra to nordamerikanske fyrretræer og Grand Fir-træet (Abies grandis), og derefter satte bugsene til at fungere på flasker af oksekødsbeklædning.

Deres bedste resultat var 32 milligram pinen pr. Liter.

For at være konkurrencedygtig med JP-10 skal forskerne gøre 26 gange bedre. Peralta-Yahya siger, at de kommende problemer er "vanskelige, men ikke uoverstigelige".

Hot og ikke
I et andet tilfælde af laboratoriums opfindsomhed og videnskabelig ressource begyndte Mercouri Kanatzidis og kolleger ved Northwestern University, Illinois, at eksperimentere med krystalformer af sammensatte tin selenid og fandt det til et vidunder af termoelektrisk potentiale.

Termoelektriske materialer er meget dårlige ledere af varme, men gode ledere af elektricitet. Den meste energi spildes som varme, som udføres fra en forbrændingsmotor eller kulfyret kraftgenerator. Opdagelsen giver derfor mulighed for, at denne spildvarme kan indeholde og omdannes til elektricitet.

Evalueringen af ​​termoelektriske anordninger indebærer højt specialiserede beregninger, som f.eks. "Dimensionless figure of merit ZT", men forskerne rapporterer i Nature journal, at deres tin selenid krystal har den højeste rapporterede ZT til dato indtil omkring 650 ° C.

Fordi det er sådan en dårlig varmeleder, kan den ene side af prøven varme op og blive varm, mens den anden forbliver kølig. Og fordi varmen ikke spredes, forbliver den koncentreret og kan bruges igen til at generere mere elektricitet.

"Et godt termoelektrisk materiale er et forretningsforslag - lige så meget kommercielt som det er videnskabeligt", siger Vinayak Dravid, en af ​​undersøgelsens forfattere. "Du behøver ikke at konvertere en stor del af verdens spildte energi til nyttig energi for at gøre et materiale meget spændende."

Skinner fra sol
Mens amerikanske forskere søgte mere kraftfulde biobrændstoffer og fandt uventede termoelektriske egenskaber i relativt almindelige mineraler, fandt britiske forskere en måde at tage skinnet ud af solpaneler.

Solenergi gårde kan generere en problematisk blænding. Et hold fra Loughborough University i Det Forenede Kongerige har udtænkt en flerskikts anti-refleksionscoating, der kan reducere refleksion fra solceller, samtidig med at de forbedrer deres effektivitet.

En glasoverflade afspejler 4 procent af det lys, der smager ind i det, så den ridserbestandige, slidstærk belægning - af zirconiumoxid og siliciumdioxid - ville faktisk forbedre strømforsyningen med 4 procent.

Trådløs strøm
Andre forskere er involveret i at finde innovative måder at få strøm til forbrugeren.

På Koreas Avancerede Institut for Videnskab og Teknologi rapporterer forskere, at de har udviklet et dipolspole resonanssystem, der kan transmittere elektricitet på en række fem meter og strøm, for eksempel et stort LED-tv-system og tre 40 watt fans.

Dette er et forskud på et 2007-eksperiment ved Massachusetts Institute of Technology, da elektrisk strøm blev transmitteret trådløst over en seks fods afstand.

Teknologien forbliver - for tiden i det mindste - dyr og stadig i sine tidlige stadier. Men dens begetters har store forhåbninger.

"Ligesom vi ser Wi-Fi-zoner overalt i dag, vil vi i sidste ende have mange Wi-Power-zoner på steder som restauranter og gader, der leverer elektrisk strøm trådløst til elektroniske enheder", forudsiger Chun T Rim, en atom- og kvanteingeniør. "Vi vil alle bruge enhederne overalt uden tilsluttede ledninger vedhæftet, og når som helst uden at bekymre sig om opladning af deres batterier."

Tim Radford er redaktør for Climate News Network, en journalistik nyhedstjeneste, der leverer nyheder og kommentarer om klimaforandringer gratis til medierne verden over.

Denne artikel oprindeligt dukkede op på The Daily Climate, klimaforandringen nyhedskilde udgivet af Environmental Health Sciences, et nonprofit mediefirma.

Trump rådgivere til at diskutere Paris klimaaftaleKan en robot, et insekt eller Gud være opmærksom?Deportere planter og dyr for at beskytte dem mod klimaændringerFolk i dårlige kvarterer puster mere farlige partiklerNyligt fundet Exoplanet kan have Ring System Dwarfing SaturnusConjoined Comet: Hartley 2 maj har dannet sig fra 2 forskellige organerDen berømte "HeLa" Human Cell Line får sin DNA sekvenseretKan e-cykler skifte biler?