Bypass de combustíveis fósseis não é ficção científica

Idéias inovadoras de cientistas e engenheiros para combater as mudanças climáticas criam uma imagem de como o mundo poderia ser sem os combustíveis fósseis.

LONDRES, 14 Fevereiro, 2017 - Aqui está uma visão do futuro em um mundo em aquecimento sem combustíveis fósseis.

Você não precisa ligar o ar condicionado porque o seu telhado re-irradia o calor do sol de volta ao espaço.

Você não precisa se preocupar que a corrente da energia solar seja desligada à noite, porque a mesma luz solar que alimenta a geladeira também transformou dois gases com efeito de estufa em combustível de hidrocarbonetos que serve como reserva de bateria.

Você não precisa de uma bateria sobressalente para o seu relógio inteligente porque o seu próprio roupas podem transformar calor, luz e seu próprio movimento em corrente elétrica.

E - desculpe por isso - o seu próprio saída pós-digestiva pode ser transformada de volta em entrada como combustível para o seu motor com eficiência energética.

Cada uma dessas visões futuras para contornar o uso de combustíveis fósseis ainda está em fase de laboratório, mas todas podem chegar ao mercado. E eles são mais uma prova do recurso e criatividade oferecidos nos laboratórios do mundo, à medida que a ciência reage à crescente ameaça do aquecimento global e consequente mudança climática.

Combustão de combustíveis fósseis

No 2015 cimeira das alterações climáticas em Parisas nações do mundo concordaram em limitar o aquecimento global a 2 ° C ou menos.

Isso deve significar uma redução drástica na combustão dos combustíveis fósseis que bombeiam cada vez mais dióxido de carbono para a atmosfera, elevando a temperatura global para impulsionar mudanças potencialmente catastróficas no clima do planeta.

E cientistas e engenheiros de todo o mundo têm experimentado novas abordagens para o grande desafio energético.

Levou 100 milhões de anos para transformar o tecido da planta carbonífera em combustível fóssil. Agora os pesquisadores sintetizaram “folha” artificial 10 vezes mais eficiente que a natureza para transformar luz solar em energia.

Eles encontraram novas maneiras de explorar o lixo natural, transformou madeira residual em painéis solares e vidro de janelae dióxido de carbono atmosférico reciclado para impulsionar uma bateria de carro elétrico. Eles até testaram um catalisador que poderia, em teoria, permitir que um carro funcione na água.

E assim como um conjunto de pesquisadores avisou que aquecimento global vai aumentar a demanda por ar condicionado que por sua vez gerará temperaturas atmosféricas mais altas, um grupo de cientistas nos EUA testou outra resposta: ar condicionado passivo.

“Mostramos que nossa ideia funciona e nos levou dos domínios da ficção científica à realidade”

Eles relatam na revista Science que eles desenvolveram um "metamaterial" transparente feito de vidro e polímero apenas 50 milésimos de um milímetro de espessura e com propriedades incomuns.

Ele pode deixar a luz do sol passar, mas refletirá 96% do calor do meio-dia do sol de volta ao espaço como radiação infravermelha. Isso é chamado de resfriamento radiativo passivo e acontece naturalmente à noite. Mas o novo material funciona em plena luz do dia.

"Apenas 10 para 20 metros quadrados deste material no telhado poderia muito bem arrefecer uma casa unifamiliar no verão", diz Gang Tan, professor associado de engenharia civil e arquitetônica da Universidade de Wyoming.

Xiaobo Yin, co-autor do relatório e professor assistente do Ciência dos materiais e programa de engenharia na Universidade do Colorado em Boulder, acrescenta: “Apenas aplicando este material à superfície de um painel solar, podemos resfriar o painel e recuperar um adicional de 1% para 2% de eficiência solar. Isso faz uma grande diferença de escala. ”

Eles dizem que a tecnologia pode ser ampliada, e o próximo passo é um protótipo de “fazenda de resfriamento” de um metro quadrado 200 no campus de Boulder.

Mas, tendo encontrado uma maneira de economizar energia e melhorar as células fotovoltaicas, os engenheiros de energia solar ainda têm um grande problema: como manter as luzes acesas durante a noite.

Energia solar armazenada

Cientistas suíços relatório na revista Energy and Environmental Science que eles têm um novo processo químico que pode usar a energia térmica do sol para cozinhar dióxido de carbono e vapor d'água - ambos, na atmosfera, são gases de efeito estufa - em hidrogênio e monóxido de carbono e depois em combustível como metano, gasolina ou diesel poderia dirigir uma turbina.

"Isso permite que a energia solar seja armazenada na forma de ligações químicas", diz Ivo Alxneit, cientista sênior do laboratório de tecnologia solar no Instituto Paul Scherrer na Suíça. "É mais fácil do que armazenar eletricidade".

O processo, baseado em um composto de cério e ródio, até agora forneceu apenas pequenas quantidades de combustível. "Mas mostramos que nossa ideia funciona e nos levou dos domínios da ficção científica à realidade", diz Alxneit.

Pesquisadores nos EUA já testaram tecnologias para converter a energia cinética de um passo em corrente, e até desenvolveu um tecido que poderia gerar energia da luz solar e do movimento.

Mas os cientistas da Finlândia estão conquistando uma vitória tripla. Eles relatório em Cartas de Física Aplicada que eles têm uma estrutura cristalina de perovskita que é ferroelétrica, piroelétrica e piezoelétrica - isto é, ela pode transformar luz solar, calor e movimento em eletricidade simultaneamente.

Eles ainda precisam construir um protótipo de dispositivo de coleta de energia, mas uma vez que demonstrem que podem, a comercialização pode ocorrer dentro de alguns anos.

Esgoto em energia

O esgoto humano poderia estar fornecendo gasolina muito antes disso. Uma empresa de tratamento de águas residuais de $ 9 milhões em Vancouver, no Canadá, testa a “liquefacção hidrotérmica” em 2018 com um técnica desenvolvida pelo Pacific Northwest National Laboratory.

Simplificando, se imensas extensões de tempo e pressão tectônica são tudo o que é necessário para transformar o tecido vivo em petróleo bruto, a pressão mecânica e as altas temperaturas também podem reciclar os excrementos em energia, mas a um ritmo muito mais rápido.

O laboratório calcula que as estações de tratamento dos EUA lidam com 24 bilhões de litros de esgoto por dia - e isso pode ser a matéria-prima para 30 milhões de barris de petróleo por ano. Uma única pessoa poderia gerar dois ou três galões de biocrude por ano.

"Há muito carbono no lodo municipal de águas residuais e, curiosamente, também há gorduras", diz Corinne Drennan, que dirige a pesquisa de tecnologia de bioenergia no laboratório.

“As gorduras ou lipídios parecem facilitar a conversão de outros materiais - como papel higiênico - nas águas residuais, manter o lodo circulando pelo reator e produzir uma biocrude de alta qualidade muito pesada que, quando refinada, produz combustíveis como a gasolina. , diesel e combustíveis para aviação. ”- Rede de Notícias do Clima

emissões

Este artigo apareceu originalmente na Climate News Network

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