РадиоЛоцман - Все об электронике

Ученые из Калифорнийского университета использовали электричество для выработки альтернативного топлива

Представьте себе возможность использования электричества в качестве источника энергии для автомобиля, даже если у вас вовсе не электромобиль

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) впервые продемонстрировали метод превращения углекислого газа в жидкое топливо изобутанол с использованием электричества. Джеймс Ляо (James Liao) и возглавляемая им команда ученых сообщили о разработке метода хранения электроэнергии в форме химической энергии в высших спиртах, которые могут использоваться в качестве транспортируемого жидкого топлива.

Вебинар «Необычное в обычном. Сравнительный анализ современных решений Recom» (27.01.2022)

 Электрохимический биореактор, разработанный сотрудниками UCLA
Электрохимический биореактор, разработанный сотрудниками UCLA

«Сегодня для хранения электроэнергии используются литий-ионные аккумуляторы, у которых удельная плотность энергии низка. Но если эту энергию запасать в жидком топливе, плотность может быть очень высокой» – утверждает Ляо.

Методами генной инженерии Ляо и его команда создали литоавтотрофные микроорганизмы, известные как Ralstonia eutropha H16, способные вырабатывать в электро-биореакторе изобутанол и 3-метил-1-бутанол, используя при этом углекислый газ в качестве единственного источника углерода и электричество в качестве источника энергии.

Фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в химическую энергию и ее накопления в сахарах. Существуют две стадии фотосинтеза – световая и темновая. В течение световой стадии, протекающей на свету, происходит непосредственное преобразование световой энергии в химическую. Темновая стадия, в ходе которой углекислый газ превращается в сахар, не нуждается в свете.

Ученые смогли отделить световую стадию от темновой, и вместо биологического фотосинтеза для преобразования солнечного света в электроэнергию использовали фотогальванические панели, промежуточное преобразование в химическую энергию, и фиксацию углекислого газа для получения топлива.

Ляо поясняет, что такой метод может быть более эффективным, чем при использовании биологических систем, так как растениям нужны большие посевные площади. А поскольку его метод не требует совместного протекания световой и темновой стадий, солнечные панели можно будет устанавливать, например, в пустынях или на крышах домов.

Теоретически, водород, генерируемый с помощью солнечного электричества, может способствовать преобразованию углекислого газа литоавтотрофными микроорганизмами, созданными для синтеза жидкого топлива с высокой удельной плотностью энергии. Но низкая растворимость, малый коэффициент массопередачи и проблемы безопасности, свойственные водороду, уменьшают эффективность и сужают сферу применения таких процессов. Вместо водорода команда Ляо использовала муравьиную кислоту, оказавшуюся подходящей заменой и эффективным средством переноса энергии.

Электрохимическое получение муравьиной кислоты, биологическая фиксация углекислого газа и синтез высших спиртов открывают возможности для биоконверсии углекислого газа в различные химические вещества. Кроме того, согласно утверждению Ляо, преобразование муравьиной кислоты в жидкое топливо будет также играть важную роль в процессах переработки биомассы.

Перевод: Mikhail R по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: UCLA Engineering Researchers use Electricity to Generate Alternative Fuel

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

ADIN2111 — простой в использовании двухпортовый Ethernet 10BASE-T1L коммутатор от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Если я правильно понял, то речь идет о преобразовании электрического тока в органику. При чем здесь солнечный свет? Фотосинтез, "фото гальванические панели" (просто солнечные батареи) -- это вааще не новость. А вот то, что электроэнергию удалось впихнуть в биологический процесс -- это сенсация. Биологический фотосинтез знаем все. Биологический хемосинтез(получение жизненной энергии из неорганических веществ) -- это очень интересно и иногда встречается в природе. Жизнь на электричестве -- это просто фантастика, но авторы похоже почему то этого сами не понимают, или сильно врут в заглавии статьи. Или авторы идиоты, или это газетная утка. Возможно им удалось научить бактерии усваивать водород получаемый электролизом, то есть это все таки хемосинтез и никакой сенсации нет, а есть некорректная подача материала.
  • Представите себе использование в качестве автомобильного топлива рапсового масла обработанного метанолом. Выращиваем рапс, давим масло, отходы суем в биореактор и брожением получаем метан, который превращаем в метанол, и вот вам все что надо для получения биодизеля. А еще лучше просто переделать дизельный мотор под метанол. Экологическое чудо, машины поехали фактически на той же солнечной энергии, но абсолютно естественным образом. + Создаем рабочие места в сельском хозяйстве. И главное, технологии все не новые, отработанные, опробованные, простые до безобразия. Это я такой умный, или остальные ослепли? Или привычка все делать самым непростым методом(через жопу) возобладала? Или нам просто морочат голову не развивая реальные технологии, а вместо этого занимаются фантастикой?