Топливо из углекислого газа в результате искусственного фотосинтеза

Когда мы говорим о получении топлива из углекислого газа, сразу вспоминается курс школьной биологии с материалом изучения процесса фотосинтеза, суть которого состоит в получении углеводов под влиянием источника солнечного света, которые как раз и являются для клеток организма биологическим топливом.

Долгие годы ученых не покидала мысль об использовании эффекта фотосинтеза в целях создания искусственных способов накопления энергии с последдующим ее использованием. Успех искусственного фотосинтеза решил бы проблему сохранения энергии в солнечной и ветровой энергетике в моменты, когда отсутствуют и солнце и ветер.

Топливо из углекислого газа  в результате искусственного фотосинтеза

Создание искусственного фотосинтеза

Научные исследователи в области создания искусственного фотосинтеза совершили существенный шаг вперед. В процессе активации катализаторов под воздействием спектра солнечного света происходит расщепление воды на кислород и важный ценный источник энергии — водород.

Если пойти дальше, то более перспективный метод позволял бы использовать подобным образом водород в процессе восстановительных реакций, конечным продуктом которых являлись бы углеводороды, получаемые из углекислого газа. Как и в существующем природном фотосинтезе для получения топлива из углекислого газа по такой схеме необходимо было бы присутствие двух факторов: солнечного света и углекислого газа.

Простыми словами этот способ позволил бы вместо выбрасываемого CO2 в атмосферу при сгорании того или иного топлива, попадать в последующий цикл для вторичного получения топлива.

Использование углекислого газа для производства топлива

Над освоением процедуры рециркуляции углекислого газа и целью вторичного получения топлива сегодня работает несколько научных организаций. Похвастаться смогли ученые из Гарвардского университета, которые заявили, что смогли получить топливо в ходе объединения процессов расщепления молекулы воды и превращения углекислого газа. В качестве жидкого топлива были получены сивушные масла.

Оказывается, способ оказался гораздо эффективнее, чем природный процесс трансформации CO2 в углеводороды в растительных клетках листьев. На самом деле КПД задействованной энергии солнца для получения глюкозы в растениях составляет всего 1%, в то время как в полученном искусственном способе по добыче топлива этот показатель достиг 10%.

Если выразить в цифрах, то это будет выглядеть примерно так: 1 кВт электроэнергии будет получен из 180 грамм углекислого газа, добытого из воздуха. Цифра впечатляет.

Использование углекислого газа для производства топлива

Объединения технологий расщепления воды с применением неорганических веществ под воздействием солнечного света и генетически модифицированных микроорганизмов позволили добиться столь эффективного результата. В гибридной модели технологии исключена возможность образование токсических веществ за счет применения биосовместимых компонентов.

Уникально, что на выходе получается топливо их различных соединений даже при низких концентрациях углекислого газа. И это благодаря методу метаболической инженерии.

Примечание! Метаболическая инженерия — способ оптимизации генетических и регенерирующих процессов в клетках с использованием генной инженерии для запуска в трансгенном организме новых биохимических реакций, новых метаболических путей, с целью увеличить производство определенных веществ.

Данный уникальный метод уже обкатан в лабораторных условиях и полностью готов к этапу опытного производственного процесса. Но при условии использования в качестве катализатора недорогие и доступные металлы.

Производство удобрений непосредственно в почве

Перспектива развития нового метода имеет свое широкое развитие и в аграрном секторе.

Производство удобрений непосредственно в почве

Выходя на новые горизонты чистого с экологической точки зрения получения топлива с повышенным содержанием углерода и водорода, то при использовании других бактерий в результате использования метаболической инженерии можно получить на выходе азотные удобрения непосредственно в земле, повышая показатель уражайности в тех местах, где не всегда с логистической точки зрения целесообразно использовать удобрения, произведенные на специализированных химических заводах.

Производимые биополимеры в результате поглощения углекислого газа и водорода бактериями выступают биотопливом. Насыщение микроорганизмов биополимерами в нужном количестве приводит к тому, что солнечный свет им больше не нужен и они могут погружаться в слой земли. Бактерии начинают производить удобрения получая азот из воздуха, а водород и энергию из биополимеров.

(8 votes, average: 4,88 out of 5)
Загрузка...


  • Indicator Cat

    Представьте, если направлять весь выделяемый угарный газ после сгорания газа на вторичную переработку с целью выделения топлива! А ведь сколько только котельных установок, работающих от природного газа выбрасывает в атмосферу угарный газ