Электричество превращается в спирт

09.04.2012

Ученые из Калифорнийского университета нашли способ превращения электричества в альтернативное топливо. Это может решить проблему хранения электроэнергии из возобновляемых источников и неэкологичного бензинового автотранспорта.

Электрический автомобиль - это идеальный экологичный автотранспорт. Но несовершенные аккумуляторы сильно ограничивают запас хода и возможности электромобилей. Ученые из Калифорнийского университета впервые продемонстрировали метод преобразования углекислого газа с помощью электричества в жидкое топливо изобутанол. Таким образом, появилась возможность превратить электроэнергию в привычное химическое топливо.

Сегодня электроэнергию, вырабатываемую с помощью различных методов, по-прежнему трудно хранить эффективно. Химические аккумуляторы, гидравлические насосы, расщепление воды имеют невысокий КПД и несовместимы с современной транспортной инфраструктурой. Но если превратить электричество в жидкое топливо, можно добиться действительно высокой плотности хранения энергии. Кроме того, тогда можно перейти на использование электричества в качестве топлива для транспорта без необходимости менять существующую инфраструктуру.

Ученые предлагают новый метод превращения электрической энергии в химическую, хранимую в виде спирта, которым можно заправлять автомобили. Этого удалось добиться с помощью генетически модифицированных микроорганизмов Ralstonia eutropha H16, которых "научили" производить изобутанол и 3-метил-1-бутанол. Для этого используется биореактор, углекислый газ в качестве единственного источника углерода и электричество.

Процесс основан на фотосинтезе. Как известно, фотосинтез - это процесс преобразования энергии света в химическую энергию. Есть два этапа фотосинтеза - световая реакция и реакция в темноте. Световая реакция преобразует световую энергию в химическую энергию, и происходит на свету. Для второго этапа фотосинтеза, превращения СО2 в сахар, свет не нужен. Ученым удалось разделить оба этапа фотосинтеза: вместо использования биологического фотосинтеза, преобразовать солнечный свет в электрическую энергию (с помощью солнечных панелей), а затем захватить углекислый газ для производства топлива.

Этот метод более эффективен, чем аналогичные процессы в естественных биологических системах. Так, для производства топлива при данном процессе не требуются большие посевные площади, как в случае с традиционным биотопливом. Поскольку основная реакция происходит в темноте, биореактор с бактериями можно разместить в любом месте, а солнечные панели расположить на крыше здания или в пустыне.

<< Назад: Наноспагетти для здоровья и долголетия 10.04.2012

>> Вперед: Аккумуляторы из древесных отходов 09.04.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Выхлопные газы особенно опасны для женщин 08.10.2024 С каждым годом проблема загрязнения воздуха становится все более актуальной, и выхлопные газы автомобилей играют в этом процессе далеко не последнюю роль. Новое исследование, проведенное канадскими учеными, выявило, что выхлопные газы представляют собой повышенный риск для здоровья женщин, особенно в контексте сердечно-сосудистых заболеваний. Это открытие подчеркивает необходимость пересмотра подходов к охране окружающей среды и здоровья населения. Исследования показывают, что выхлопные газы не только наносят вред экологии, но и существенно влияют на здоровье человека. В последние годы в странах Европы и других регионах наблюдается ужесточение экологических норм, связанных с автомобильными выхлопами. Однако новое исследование ставит акцент на том, что выхлопные газы оказывают более негативное воздействие на женщин, чем на мужчин. В ходе эксперимента, проведенного исследователями из Университета Манитобы, группа из пяти мужчин и пяти женщин подвергалась воздействию выхлопных газов от дизельного двигателя. Эксперимент проходил три раза в месяц с различной концентрацией дизельного топлива. Результаты показали, что выхлопные газы повышают уровень белков, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, и этот процесс более выражен у женщин. Ученые обнаружили изменения в компонентах крови у обоих полов, которые были связаны с воспалениями и риском сердечно-сосудистых заболеваний. Однако у женщин уровень определенных белков, связанных с кальцификацией артерий, был значительно выше, что может привести к увеличению вероятности инсульта и инфаркта. Это открытие вызывает серьезные опасения, так как у женщин наблюдается более выраженная реакция на вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах. Несмотря на обнадеживающие результаты, стоит отметить, что исследование было проведено на небольшой выборке, и необходимо проводить более крупные исследования, чтобы сделать окончательные выводы. Тем не менее, уже сейчас существует свидетельство того, что женщины могут быть более восприимчивыми к респираторным инфекциям и астме, а также имеют более высокую иммунную реакцию на раздражающие вещества, такие как пыль из домашней среды. Важно учитывать, что повышенная уязвимость женщин к вредным факторам окружающей среды требует особого внимания со стороны властей и исследователей. Эти данные могут помочь в разработке более эффективных мер по защите здоровья населения, включая более строгие нормы по выбросам автомобилей и программы по улучшению качества воздуха в городах. Выхлопные газы автомобилей представляют особую угрозу для здоровья женщин, увеличивая риск серьезных сердечно-сосудистых заболеваний. Это открытие подчеркивает необходимость более тщательного изучения воздействия загрязняющих веществ на различные группы населения и разработки стратегий для их защиты. В условиях усиливающегося загрязнения воздуха важно создать безопасную и здоровую среду для всех, особенно для тех, кто может оказаться более уязвимым.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025