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通过清洁能源技术造成异国情调

通过马丁·莱格- 2012年4月12日11:17:0 GMT
通过清洁能源技术造成异国情调

清洁能源的形象通过Shutterstock.

太阳能,风能和生物燃料不是替代的能源“他们曾经是。就是因为,在世界上被打开了清洁能源的好处,他们迅速成为主流。对全球变暖的担忧可能已经出生了绿色能源现场,但曙光意识到所有的低悬浮的化石燃料资源已经采摘 - 刚才见证了过去十年的飙升能源价格 - 加强了我们的能源未来必须是我们的能源未来一个可再生的人。

但是,新的“传统”可再生能源开始快速前进给低碳未来,他们并非没有他们的限制。从太阳能和风力飙升和天气倾斜的电力,从晚上到日夜的转弯。生物燃料从用于喂养膨胀的全球民众,依次递交养殖的土地。清洁能源创新者和研究人员似乎无法在他们的桂冠上休息。

幸运的是,他们没有。以下是三种新奇的清洁能源技术,它们可以在确保清洁能源革命方面发挥作用。

储存夜间的太阳

印度是一个太阳落后的东西,直到过去几年。但通过了采用尼赫鲁国家太阳能使命2009年7月,一项大规模的太阳能投资(约190亿美元)有望在2020年之前给日照充足的印度带来200亿瓦的太阳能新装机容量。此外,印度也在为所有额外的太阳能开发存储解决方案。一个低成本太阳能存储技术的进步在Andar Pradesh的Sri Venkateswara工程和技术学院的一支团队,在去年年底宣布于去年年底。

使用的一个大问题之一太阳能向电网供电意味着太阳并不总是发光。问题不在于多云的天气太阳能光伏电池即使光线很暗,也要坚持工作。更重要的是,日照的高峰(正午前后)和低谷(夜晚)不一定与电力和热量需求的高峰和低谷对应。

所需要的是在某处存放所有阳光。和一个可能的解决方案,描述于国际可再生能源技术杂志与简单一样巧妙。它涉及使用相变材料,在液体和固体之间切换时储存和释放热的物质。似乎是一组石蜡蜡和小脂肪珠(硬脂酸)是选择的材料。它们容易吸收大量的热量,如太阳能光伏电池所提供的,然后在阳光下降时慢慢释放它。

这种热量储存在印度可能会真正受益,在印度,晚上使用的烟熏炉通常使用昂贵的化石燃料或稀缺的木材。这种新型太阳能“电池”的两种材料都相对便宜。来自Sri Venkateswara学院的研究团队通过显著减少石蜡的含量,在不降低效率的情况下,让它们变得更便宜。

二氧化碳动力汽车?

人造二氧化碳是负责的污染物全球变暖.但它是否也能成为新型碳中性燃料的来源,为运输提供动力,为生物炼油厂提供原料?根据加州大学洛杉矶分校工程与应用科学学院的一个研究小组最近发表的一项研究,有可能。工作,出版于科学美国科学家已经转向微生物世界,利用细菌从二氧化碳中制造燃料——只需一点电力。

Ralstonia eutropha H16是所讨论的菌株的名称。它有一种有用的特性,可以利用光合作用的所谓“暗面”——在没有光的情况下生成有机化合物。这个过程已经在我们周围的植物光合作用中发生了,因为植物吸收二氧化碳和阳光。正常的光合作用分为两个阶段,“光阶段”利用阳光产生化学能;然后在“暗阶段”,利用这些能量将二氧化碳转化为糖类。

但这种新的细菌菌株由由詹姆斯廖领导的UCLA团队设计,利用电能来制造有机化合物。而不是糖,它产生具有高能量密度的液体燃料,如异丁醇。这些具有电力运输的潜力,作为燃料储存,或者在炼油厂中的更复杂化合物。通过将他们的生物反应器挂在太阳能电池板上,团队希望他们的解决方案提供一种碳中性方式来制作生物燃料。与生物燃料的种植作物不同,对稀缺的土地没有压力 - 太阳能光伏电池可以容易地安装在现有的屋顶上。

用“废电池”为未来供电

两个脑袋显然比一个脑袋好,而且似乎把两种电池技术放在一起比分开使用效果更好。这是宾夕法尼亚州立大学(Penn State University)进行的一项研究得出的结论。该研究对盐动力和废物动力的混合电池进行了研究,发现混合电池的总和大于其组成部分。其中一项新电池技术的核心是外来能源的新主力——有益微生物群落。

在单手上,科学家已经研究了微生物燃料电池(MFC)的潜力,其中天然存在的细菌消化浪费,生产电力。另一方面,研究时间已被犁过反向电透析电池(红色);在这里,一堆膜从淡水和海水之间的咸味差异中拉电荷。

红色电池本身的问题是,由于海水中的有机物质,它们可能会堵塞。这就是MFC电池中微生物的来源。在RED电池的两侧放置一个MFC电极,它们有助于保持RED薄膜的无粘性。它们还会增加自己的充电声,从而提高组合电池的整体效率。

宾夕法尼亚州立大学的研究小组,他们在科学这个月,他们还发现这种二合一的电池——他们称之为微生物反电渗析电池(MRC)——不需要在海水中工作,因为海水是咸的。通过使用碳酸氢铵作为盐,MRC电池可以使工作附近的废水排放,远离海岸。碳酸氢铵可以很容易地利用工业工厂的废热回收和再利用。

到目前为止,这只是一个能源消耗的处理问题。难以去除的有机物消耗了高达60gw的能量,而MRC电池可以节省这些能量。根据该团队的计算,在这个过程中,它们本身将产生多达17gw的电力。当然,这些数字只有在该技术能够扩大到处理世界上所有废水的情况下才能实现。但如果是这样,这将是一个重大的利好,世界很难平方的能源等式。

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主题:再生能源