Cientistas vêem o futuro em nossos recursos naturais

Químicos de pesquisa na Suécia descobriram uma maneira de fazer janelas a partir de madeira. Imagem: Brett Jordan via FlickrQuímicos de pesquisa na Suécia descobriram uma maneira de fazer janelas a partir de madeira. Imagem: Brett Jordan via Flickr

Desde a criação de madeira transparente para painéis solares ou janelas até transformar dióxido de carbono e resíduos de plantas em garrafas plásticas, os cientistas estão descobrindo formas engenhosas de contornar os combustíveis fósseis.

Cientistas dinamarqueses tiraram uma lição do mundo das plantas, inverteram-na e usaram coquetel de luz solar e clorofila transformar a vegetação em química.

E em uma reviravolta irresistível, os pesquisadores californianos aprenderam como transformar dióxido de carbono e resíduos de plantas em garrafas plásticas.

Enquanto isso, cientistas em Estocolmo descobriram uma maneira de transformar um dos grandes produtos da Suécia, a madeira, em algo transparente que poderia ser usado para painéis solares ou mesmo para janelas.

Não muito longe do sudoeste de Estocolmo, em Linköping, químicos conscientes da energia criaram um novo tipo de supercondensador que pode armazenar o calor do sol e liberá-lo como eletricidade.

Todos são ainda mais exemplos do surpreendente recurso e engenhosidade implantados nos laboratórios do mundo para contornar as fontes de combustíveis fósseis, encontrar maneiras de explorar resíduos, e até mesmo transformar um gás de efeito estufa em um recurso explorável.

Biomassa vegetal

Os últimos avanços - todos ainda de algum modo da exploração comercial - começam com a relação entre plantas, luz solar e atmosfera.

Claus Felby, professor de biomassa e bioenergia no Universidade de Copenhagene colegas relatam na revista Nature Communications que a luz solar coletada por clorofila e emparelhado com um específico enzima oxidativa - Estes são responsáveis ​​por transformar a pele de maçãs e outras frutas marrons - poderiam quebrar a biomassa vegetal, tais aparas de madeira, talos de trigo, cascas de milho ou grama em subprodutos que poderiam ser transformados em combustíveis e bioquímicos para plásticos.

"Este é um fator de mudança, que pode transformar a produção industrial de combustíveis e produtos químicos, servindo assim para reduzir significativamente a poluição", diz o professor Felby.

“Sempre esteve bem debaixo de nossos narizes, e ninguém nunca notou: a fotossíntese por meio do sol não apenas permite que as coisas cresçam, os mesmos princípios podem ser aplicados para quebrar a matéria vegetal, permitindo a liberação de substancias químicas. Em outras palavras, a luz solar impulsiona processos químicos. ”

Matthew Kanan, professor assistente de química na Universidade de Stanford na Califórnia, espera interromper o processo 100 de milhões de anos que Carbonífero folhagem em combustível fóssil, e depois em plásticos.

“Nosso objetivo é substituir os produtos derivados de petróleo por plásticos feitos de CO2 . . . você poderia reduzir drasticamente a pegada de carbono da indústria de plásticos ”

Ele e colegas relatório no Nature journal que eles simplesmente encontraram uma maneira de pular o 100 milhões de anos e o caminho do petróleo bruto.

Produtos de plástico começam com o tereftalato de polietileno, conhecido como poliéster. Cinqüenta milhões de toneladas do material são feitas a cada ano, a partir de petróleo e gás natural, no curso do qual 200 milhões de toneladas de dióxido de carbono são liberados na atmosfera.

Os pesquisadores de Stanford descobriram uma maneira de transformar produtos residuais agrícolas e dióxido de carbono em um composto chamado ácido 2-5-furandicarboxílico, para ser a base de uma alternativa plástica de baixo carbono. É, dizem eles, apenas um primeiro passo.

“Nosso objetivo é substituir os produtos derivados de petróleo por plásticos feitos de CO2“Dr. Kanan diz. "Se você pudesse fazer isso sem usar muita energia não renovável, poderia reduzir drasticamente a pegada de carbono da indústria de plásticos."

Lars Berglund, chefe de pesquisa em biocompósitos no Centro de Ciências da Madeira de Wallenberg no Instituto Real de Tecnologia da Suécia, em Estocolmo, e colegas relatório na revista Biomacromolecules que eles criaram uma outra maneira de cortar custos de construção e economizar energia elétrica: eles fizeram uma madeira opticamente transparente.

Eles extraíram a lignina, um componente natural opaco de um laminado de madeira, e então impregnaram o folheado branco remanescente com um polímero transparente. Com um pouco de ajuste nanotecnológico, eles conseguiram acabar com um tecido que podia ser transparente ou semitransparente, para deixar entrar a luz natural, mas preservar a privacidade.

Fonte renovável

“A madeira transparente é um bom material para células solares, já que é um recurso de baixo custo, prontamente disponível e renovável”, diz o professor Berglund. “Isso se torna particularmente importante na cobertura de grandes superfícies com células solares”.

E logo o calor do sol poderia estar carregando baterias. Xavier Crispin, professor de física e eletrônica no Laboratório de Eletrônica Orgânica na Universidade de Linköping na Suécia e colegas relatório na revista Energy & Environmental Science que, após anos de experiência, eles criaram um supercondensador com eletrólito fluido baseado em polímeros condutores que podem ser carregados pelo sol.

É feito de materiais seguros e baratos e pode ser fabricado em escala industrial. Patentes estão pendentes.

O eletrólito experimental pode converter calor em eletricidade 100 vezes melhor do que eletrólitos padrão. Mas há perguntas para resolver.

"Ainda não sabemos exatamente por que estamos obtendo esse efeito", diz o professor Crispin. “Mas o fato é que podemos converter e armazenar 2,500 vezes mais energia do que o melhor dos supercondensadores atuais ligados a geradores termoelétricos.” - Rede de Notícias sobre o Clima

Sobre o autor

Tim Radford, jornalista freelancerTim Radford é um jornalista freelancer. Ele trabalhou para The Guardian para 32 anos, tornando-se (entre outras coisas) editor letras, editor de artes, editor literário e editor de ciência. Ele ganhou o Associação de Escritores científica britânica prêmio para o escritor de ciência do ano quatro vezes. Ele serviu no comitê do Reino Unido para o Década Internacional para Redução de Desastres Naturais. Ele deu palestras sobre ciência e mídia em dezenas de cidades britânicas e estrangeiras.

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