دعونا نعيد بناء الوقود الأحفوري بطريقة كيميائية لتوليد طاقة مستدامة

دعونا نعيد بناء الوقود الأحفوري بطريقة كيميائية لتوليد طاقة مستدامة إذا كانت الأوراق يمكن أن تفعل ذلك ، فلماذا لا نستطيع؟ صورة ورقة من www.shutterstock.com

عندما نحرق الوقود الأحفوري - الفحم أو النفط أو الغاز - ينتج الطاقة التي نستخدمها ، والمنتجات الثانوية مثل الماء وثاني أكسيد الكربون. إنها CO₂ التي تثبت أنها مشكلة - فقد زاد البشر من مقدارها في الغلاف الجوي بحوالي 40 ٪ ، مما تسبب في الكوكب ل دافئة بنحو 1 ℃ حتى الآن. هذا يعني أننا يجب أن نتصرف بسرعة ، بالنظر إلى اتفاق باريس يهدف للحد من الزيادات في درجة الحرارة إلى 1.5 ℃.

الرغبة في الطاقة المستدامة منخفضة الكربون هي الدافع وراء طفرة عالمية في مجال الطاقة المتجددة. لكن مصادر الطاقة البديلة - وخاصة الرياح والطاقة الشمسية - تأتي مع التحديات الخاصة بهم.

ماذا لو ، بدلاً من حرق الوقود الأحفوري القديم ، يمكننا إعادة المكونات معا لإعادة تجميع الوقود؟ إذا استطعنا القيام بذلك باستخدام مصادر مستدامة للطاقة ، فسنحصل على إمدادات وقود نظيفة وغير نهائية.

هذا يبدو مجنونا ، ولكن في الواقع حقق العلماء تقدما كبيرا في السنوات الأخيرة. والمدهش هو أنهم يفعلون ذلك من خلال تقليد النباتات.

محاكاة الطبيعة

كمية الطاقة الشمسية ضرب الأرض أكبر من الطلب البشري بمقدار 5,000 مرة (حوالي 100,000 تيراوات مقابل 20 تيراوات). مشكلة واحدة مع الطاقة الشمسية هي موثوقيتها. الخلايا الشمسية لا تنتج الطاقة ليلا أو عندما لا تشرق الشمس. هذا يمكن ان تكون ثابتة من قبل تخزين الطاقة الشمسية، بمساعدة العديد من تقنيات التخزين الناشئة.

ولكن يمكننا أيضًا استخدام الطاقة لإنتاج أنواع أخرى من الوقود ، والتي يمكننا حرقها لاحقًا لتوفير مصدر طاقة ثابت ويمكن التنبؤ به. إذا كنا نستخدم الطاقة الشمسية ، فإن هذه العملية تشكل دورة مغلقة ومستدامة.

A كمية كبيرة من البحوث يجري تنفيذها في هذا المجال ، والمعروفة باسم التمثيل الضوئي الاصطناعي. التمثيل الضوئي هو العملية التي تنفذها النباتات لتخزين الطاقة الشمسية ، مما يخلق الوقود الأحفوري بشكل غير مباشر ، وبالتالي يعكس الاسم محاولات الإنسانية لتقليد الطبيعة.

يمكن استخدام الطاقة الكهربائية التي توفرها الخلايا الشمسية لتقسيم المياه وإنتاج الوقود والهيدروجين. عندما يتم حرق الهيدروجين ، يتم تشكيل الماء ويتم إطلاق الطاقة. الماء هو المنتج الثانوي الوحيد.

يعمل الباحثون في جميع أنحاء العالم على هذه العملية ، وقد أظهرت التطورات الأخيرة كيفية القيام بذلك جعلها أكثر كفاءة. عملي الأخير وصلت 22 ٪ الكفاءة ، وهو مضاعفة القيم المتوقعة لتصبح العملية قابلة للحياة.

الخطوة التالية

لكن الوقود الغازي يمثل مشاكل عملية في المعالجة. لذا فإن تخزين الهيدروجين أسهل من الطاقة الكهربائية ، لكنه ليس وقودنا المثالي.

يفضل استخدام الوقود السائل لأن مضخات الوقود والسيارات ومحطات توليد الطاقة الموجودة بالفحم لن تحتاج إلا إلى تغييرات طفيفة من أجل استخدام أنواع الوقود غير الأحفوري القائمة على الكربون.

إذا أخذنا الإلهام من عملية التمثيل الضوئي مرة أخرى ، فإن الخطوة التالية واضحة: الجمع بين الهيدروجين والكربون لإنتاج الوقود الأحفوري الاصطناعي. إن العمل على جعل هذه العملية فعالة بالفعل في جميع أنحاء العالم ، مع نتائج رائعة.

الكفاءة ليست عالية مثل الهيدروجين حتى الآن ، ولكن التقدم مثير للإعجاب. يتم إنتاج الوقود السائل مع أنظمة تعمل بشكل أكثر كفاءة من النباتات.

يوفر هذا المفهوم مصدرًا للوقود يقتصر فقط على الشمس. إنها تستخدم أنواع الوقود القائمة على الكربون ، ولكنها محايدة الكربون بشكل عام. سيتم استخدام كل ثاني أكسيد الكربون الناتج عند حرق الوقود لإنتاج الوقود مرة أخرى ، عن طريق جمع ثاني أكسيد الكربون من الجو للتفاعل مع الهيدروجين.

سيتم إطلاق كل الماء الذي يتم تقسيمه لإنتاج الهيدروجين كبخار مائي عند حرق الوقود ، وسيصبح المطر في النهاية.

استبدال الوقود الأحفوري

لا يمكن أن تحل التكنولوجيا الحالية محل الوقود الأحفوري. هذه نقطة مهمة عند التفكير في الاستثمار اللازم في الألواح الشمسية أو توربينات الرياح. يتطلب استبدال مصادر الطاقة الحالية بمصدر طاقة متقطع تخزينًا.

يجب أن تكون البشرية جاهزة لأن الوقود الأحفوري ينفد ، ولأن الابتعاد عن الوقود الأحفوري يجب أن يحدث في النهاية ، سيكون من الحكمة التركيز على البحث في التكنولوجيا الضرورية للسماح بتحول سلس حتى يكون المجتمع جاهزًا.

الوقود الأحفوري محدود ، لكن الطاقة الشمسية تكاد تكون غير محدودة ، وعادة ما تكون الأشياء الوفيرة للغاية رخيصة للغاية.

لذلك يمكن أن يعمل هذا حقا؟ حسنًا ، لقد تم تنفيذ هذه العملية لأكثر من 3 مليارات عام. لا يوجد شيء حرفي تم اختباره على نطاق واسع!المحادثة

نبذة عن الكاتب

شانون أ. بونك ، باحث دكتوراه في كلية الكيمياء ، جامعة موناش

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564مع آثار تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ليست أقل من إلحاح. إنه تحد شاق ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لمواجهته موجودة اليوم. يمكن لمجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، المصممة والمنفذة بشكل جيد ، أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذلك يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. نهج مقاس واحد يناسب الجميع لن ينجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسات إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها أكبر تأثير على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات جيدًا. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

أحدث الفيديوهات

آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...
ما هو اندلاع العاصفة في الأعاصير ولماذا هو شديد الخطورة؟
ما هو اندلاع العاصفة في الأعاصير ولماذا هو شديد الخطورة؟
by أنتوني سي ديدليك جونيور
مع توجه إعصار سالي إلى ساحل الخليج الشمالي يوم الثلاثاء 15 سبتمبر 2020 ، حذر خبراء الأرصاد من ...

أحدث المقالات

أعمال تسعير الكربون: أكبر دراسة على الإطلاق تضعها فوق الشك
أعمال تسعير الكربون: أكبر دراسة على الإطلاق تضعها فوق الشك
by بول بيرك ، الجامعة الوطنية الأسترالية وآخرون
يجب أن يؤدي تحديد سعر للكربون إلى تقليل الانبعاثات ، لأنه يجعل عمليات الإنتاج القذرة أكثر تكلفة من ...
انبعاثات غاز الميثان آخذة في الارتفاع بشكل خطير
انبعاثات غاز الميثان آخذة في الارتفاع بشكل خطير
by بيب كاناديل ، CSIRO ؛ وآخرون
يقود الوقود الأحفوري والزراعة تسارعًا خطيرًا في انبعاثات الميثان ، بمعدل يتوافق مع ...
كيف يؤثر النشاط البشري على الأنواع البحرية بمرور الوقت
كيف يؤثر النشاط البشري على الأنواع البحرية بمرور الوقت
by سونيا فرنانديز ، جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا
من الصعب حقًا معرفة أداء الأنواع بمجرد النظر من الساحل المحلي أو الغطس تحت الماء ...
قد تجعلك ملصقات المناخ تشتري لحومًا مختلفة
قد تجعلك ملصقات المناخ تشتري لحومًا مختلفة
by ماريا هورنبيك ، جامعة كوبنهاغن
يؤثر تصنيف المناخ بوضوح على المستهلكين - سواء أولئك الأشخاص الحريصون على إدراك تأثير المناخ ، وكذلك ...
من المحتمل أن يبرهن الصيف الأطول على المشككين
من المحتمل أن يبرهن الصيف الأطول على المشككين
by تيم رادفورد
بحلول نهاية القرن ، يمكن أن يستمر الصيف الأطول لنصف عام تقريبًا - ربما يكون كثيرًا جدًا بالنسبة للكثيرين منا.
لماذا لا تحدد تصنيفات الاستدامة دائمًا الشركات المستدامة
لماذا لا تحدد تصنيفات الاستدامة دائمًا الشركات المستدامة
by رومينا دالا وفيليكس أرندت ، جامعة جيلف
بصفتنا مستهلكين ومستثمرين ، فإننا غالبًا ما ننظر إلى التصنيفات البيئية والاجتماعية والحوكمة (ESG) لتوجيه عملية الشراء ، ...
الحياة البحرية تهرب من خط الاستواء لتبريد المياه. يخبرنا التاريخ أن هذا قد يؤدي إلى حدوث انقراض جماعي
الحياة البحرية تهرب من خط الاستواء لتبريد المياه. يخبرنا التاريخ أن هذا قد يؤدي إلى حدوث انقراض جماعي
by أنتوني ريتشاردسون ، جامعة كوينزلاند وآخرون
تشتهر المياه الاستوائية عند خط الاستواء بوجود أغنى تنوع للحياة البحرية على الأرض ، مع ...
كيفية منع السيكوباتيين والنرجسيين من كسب مناصب السلطة
كيفية منع السيكوباتيين والنرجسيين من كسب مناصب السلطة
by ستيف تايلور ، جامعة ليدز بيكيت
في الماضي ، كان هذا يرجع في الغالب إلى الأنظمة الوراثية التي أعطت السلطة للملوك واللوردات وغيرهم ، الذين غالبًا ...

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.