Les scientifiques du monde s'attaquent au défi des gaz à effet de serre

Les scientifiques du monde s'attaquent au défi des gaz à effet de serre

Un microbe trouvé dans les rizières aide à convertir le méthane en biocarburants. Image: Yamanaka Tamaki via Flickr

L'ingéniosité dans les laboratoires du monde entier exploite les microbes, l'eau et l'air chaud pour produire différents types d'énergie renouvelable à partir de gaz à effet de serre.

Les scientifiques suisses ont trouvé un moyen de transformer le méthane de gaz à effet de serre puissant en carburant méthanol - Avec l'aide de l'eau et un catalyseur simple.

Pendant ce temps, des chercheurs américains ont testé un moyen de convertir le méthane en biocarburants, en produits chimiques spécialisés ou même en aliments pour bétail avec aide d'un microbe des rizières et d'un autre d'un lac sibérien.

Et en Norvège, les ingénieurs testent quelque chose d'apparemment plus simple: ils veulent exploiter l'air comme une batterie qui pourrait stocker l'énergie renouvelable excédentaire.

Les trois études sont des exemples de niveaux étonnants d'ingéniosité et d'invention démontré à plusieurs reprises dans les laboratoires du monde comme des chimistes, des ingénieurs et des microbiologistes se concentrer sur le grand défi énergétique.

Les émissions de gaz à effet de serre

Ils cherchent tous façons de réduire les émissions de gaz à effet de serre provenant de la combustion de combustibles fossiles, par recyclage eux, en étant plus efficace, en éliminant le gaspillage, et en exploiter la lumière du soleil, l'air et l'eau à améliorer la nature.


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N'importe laquelle de ces technologies pourrait un jour apporter une contribution importante à l'efficacité énergétique. Et même si elles sont loin d'être exploitées de façon routinière, elles démontrent que, maintes et maintes fois, les chercheurs apporter de nouvelles idées à un problème au moins aussi vieux que la révolution industrielle.

Une source d'inspiration vient du méthane, un gaz à effet de serre qui est plus court dans l'atmosphère que le dioxyde de carbone, mais aussi beaucoup plus efficace dans sa contribution au réchauffement de la planète.

Il est connu comme gaz "naturel", mais l'agriculture - des champs de riz aux pâturages de bétail - produit énormes quantités de méthaneet les sources de combustibles fossiles

"Nous prenons un déchet qui est normalement une dépense et l'améliorons en biomasse microbienne qui peut être utilisée pour fabriquer du carburant, des engrais, des aliments pour animaux, des produits chimiques et d'autres produits"

Les chercheurs de la Swiss Federal Institute of Technology, connu sous le nom ETH Zurich, rapport dans Science journal qu'ils ont mis au point un système catalytique à base de cuivre contenant zéolithes, avec une propriété inattendue.

Il peut transformer le méthane, avec la formule chimique CH4, dans du méthanol liquide, (CH3OH,) en exploitant l'oxygène dans l'eau, et il peut le faire avec 97% d'efficacité.

Cela reste juste - un processus, et jusqu'à présent un processus coûteux "seulement économiquement réalisable à très grande échelle", disent-ils, et pas quelque chose que les ingénieurs pourraient exploiter, par exemple, un océan ou une plate-forme de forage pétrolier du désert. encore "flare" déchets de méthane des puits.

Mais une équipe du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) dans l'état de Washington, Etats-Unis, ont quelque chose qui pourrait être plus portable: un bio-réacteur qui pourrait transformer le méthane capturé dans les champs pétroliers et dans les fermes en une substance gélatineuse verte, riche en énergie qui pourrait être exploitée gamme de produits.

Ce processus dépend de deux microbes qui ne se trouvent pas normalement au même endroit, ils écrivent Revue Bioresource Technology.

L'un est connu sous le nom de Methylomicrobium alcaliphilum 20Z et se nourrit de méthane dans les sites d'enfouissement et dans les rizières. L'autre n'est connu que sous le nom de Synechococcus 7002 et il vit dans un lac sibérien, utilisant la lumière et le dioxyde de carbone pour libérer de l'oxygène.

Ensemble, disent les scientifiques de Washington, ils se sont engagés dans un «couplage métabolique productif» pour produire quelque chose de nouveau.

"Nous prenons un déchet qui est normalement une dépense et l'améliorons en biomasse microbienne qui peut être utilisée pour fabriquer du carburant, des engrais, des aliments pour animaux, des produits chimiques et d'autres produits", explique Hans Bernstein, ingénieur chimiste et biologique. l'équipe de recherche du PNNL.

Plateforme de biotechnologie

"Les deux organismes se complètent, se soutiennent mutuellement. Nous avons créé une plate-forme biotechnologique adaptable avec des microbes qui sont génétiquement traitables pour la synthèse de biocarburants et de produits biochimiques. "

En Norvège, les ingénieurs du Entreprise énergétique SINTEF ont examiné une autre approche du jeu de pouvoir. Ils sont partenaires dans un Projet européen pour trouver des moyens de stocker l'énergie souterraine.

Et ils veulent remettre l'énergie en circulation avec une batterie basée simplement sur l'air chaud. Ceci est chauffé à l'air et comprimé par l'énergie excédentaire du vent et de la centrale solaire, puis stocké dans une caverne souterraine.

Le flux d'air chaud passe à travers une cavité portale remplie de roche concassée et réchauffe la roche. L'air comprimé frais est stocké dans une seconde caverne et, au besoin, il est libéré par les roches chaudes.

Il est ensuite acheminé à travers une turbine pour produire de l'électricité afin de répondre à la demande de pointe, ou à la demande lorsque les cellules solaires ne peuvent pas fonctionner ou à tout moment lorsque le vent baisse et que les aubes de la turbine tombent.

Il y a une prise, cependant. Excaver le stockage souterrain pour une telle batterie serait ruineuse.

Mais Giovanni Perillo, un chercheur qui est le chef de projet, déclare: «Nous considérons les tunnels désaffectés et les puits de mines comme des sites de stockage potentiels, et la Norvège les a en abondance.

«Plus la chaleur de compression retenue par l'air lors de sa sortie du magasin est élevée, plus il peut effectuer de travail en traversant la turbine à gaz. Et nous pensons que nous serons en mesure de conserver plus de cette chaleur que la technologie de stockage actuelle, ce qui augmentera l'efficacité nette. "- Climate News Network

A propos de l'auteur

Tim Radford, journaliste indépendantTim Radford est un journaliste indépendant. Il a travaillé pour The Guardian pour 32 ans, devenant (entre autres choses) lettres éditeur, rédacteur en chef des arts, éditeur littéraire et rédacteur scientifique. Il a remporté le Association of Science Writers britanniques prix pour écrivain scientifique de l'année quatre fois. Il a siégé au comité britannique pour le Décennie internationale de la prévention des catastrophes naturelles. Il a donné des conférences sur la science et les médias dans des dizaines de villes britanniques et étrangères.

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