Los científicos del mundo están asumiendo el desafío del gas de efecto invernadero

Los científicos del mundo están asumiendo el desafío del gas de efecto invernadero

Un microbio que se encuentra en los arrozales está ayudando a convertir el gas metano en biocombustibles. Imagen: Yamanaka Tamaki via Flickr

El ingenio en los laboratorios de todo el mundo está aprovechando los microbios, el agua y el aire caliente para producir diferentes tipos de energía renovable a partir de gases de efecto invernadero.

Científicos suizos han encontrado una manera de convertir el potente metano de gas de efecto invernadero en el metanol de combustible - con ayuda del agua y un catalizador simple.

Mientras tanto, los investigadores estadounidenses han probado una forma de convertir el metano en biocombustibles, productos químicos especializados o incluso la alimentación del ganado con ayuda de un microbio de los campos de arroz y otro de un lago de Siberia.

Y en Noruega, los ingenieros están probando algo aparentemente más simple: quieren explotar el aire como una batería que podría almacenar el excedente de energía renovable.

Los tres estudios son ejemplos de asombrosos niveles de ingenio e invención demostrado repetidamente en los laboratorios del mundo como químicos, ingenieros y microbiólogos centrarse en el gran desafío de la energía.

las emisiones de gases de efecto invernadero

Todos están buscando formas de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la combustión de combustibles fósiles, por reciclaje ellos, al ser más eficientes, al eliminar el desperdicio, y aprovechando la luz del sol, el aire y el agua a mejorar la naturaleza.


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Cualquiera de estas tecnologías podría algún día hacer una contribución poderosa a la eficiencia energética, y aunque todas están muy lejos de la explotación rutinaria, demuestran que, una y otra vez, los investigadores están aportando nuevas ideas a un problema al menos tan antiguo como la Revolución Industrial.

Una inspiración proviene del metano, un gas de efecto invernadero que es más efímero en la atmósfera que el dióxido de carbono, pero también es mucho más eficiente en su contribución al calentamiento global.

Se lo conoce como gas "natural", pero la agricultura -desde arrozales hasta pastos para ganado- produce grandes cantidades de metano, y también lo hacen las fuentes de combustibles fósiles.

"Tomamos un producto de desecho que normalmente es un gasto y lo actualizamos a biomasa microbiana que puede usarse para producir combustible, fertilizantes, alimentos para animales, productos químicos y otros productos".

Investigadores de la Instituto Federal Suizo de Tecnología, conocido como ETH Zurich, informa en la revista Science que han ideado un sistema catalítico basado en cobre zeolitascon una propiedad inesperada

Puede convertir metano, con la fórmula química CH4, en metanol líquido, (CH3OH,) mediante la explotación del oxígeno en el agua, y puede hacerlo con la eficiencia del% de 97.

Sigue siendo solo eso, un proceso, y hasta ahora muy costoso, "solo económicamente factible a gran escala", dicen, y no algo a lo que los ingenieros podrían acceder, por ejemplo, un océano o una plataforma de perforación petrolera en el desierto, donde los petroleros todavía "estallar" residuos de metano de los pozos.

Pero un equipo del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) en el estado de Washington, EE. UU., Tienen algo que podría ser más portátil: un biorreactor que podría convertir el metano capturado en los campos petrolíferos y en las granjas en una sustancia gelatinosa verde oscuro rica en energía que podría explotarse durante un rango de productos.

Este proceso depende de dos microbios que no se encuentran normalmente en el mismo lugar, escriben Revista Bioresource Technology.

Uno se conoce como Methylomicrobium alcaliphilum 20Z y se alimenta de metano en vertederos y campos de arroz. El otro se conoce solo como Synechococcus 7002 y vive en un lago siberiano, utilizando luz y dióxido de carbono para liberar oxígeno.

Juntos, dicen los científicos de Washington, se involucraron en un "acoplamiento metabólico productivo" para producir algo nuevo.

"Tomamos un producto de desecho que normalmente es un gasto y lo actualizamos a biomasa microbiana que se puede utilizar para producir combustible, fertilizantes, alimentos para animales, productos químicos y otros productos", dice Hans Bernstein, un ingeniero químico y biológico que es miembro de el equipo de investigación de PNNL.

Plataforma de biotecnología

"Los dos organismos se complementan, se apoyan mutuamente. Hemos creado una plataforma de biotecnología adaptable con microbios que son genéticamente tratables para la síntesis de biocombustibles y productos bioquímicos ".

En Noruega, los ingenieros de la Empresa de energía SINTEF han examinado otro enfoque del juego de poder. Son socios en una Proyecto europeo para encontrar formas de almacenar energía bajo tierra.

Y quieren poner la energía nuevamente en circulación con una batería basada simplemente en aire caliente. Esto es calentado por aire y comprimido por la energía excedente de la planta eólica y solar, y luego se almacena en una caverna subterránea.

El flujo de aire caliente pasa a través de una caverna de portal llena de roca triturada y calienta la roca. El aire comprimido frío se almacena en una segunda caverna y, cuando es necesario, se libera a través de las rocas calientes.

A continuación, se canaliza a través de una turbina para generar electricidad para satisfacer la demanda máxima, o la demanda cuando las células de energía solar no pueden entregar, o en cualquier momento cuando el viento cae y las palas de la turbina se detienen.

Sin embargo, hay una condición. Excavar el almacenamiento subterráneo para tal batería sería terriblemente caro.

Pero Giovanni Perillo, un científico investigador que es el gerente del proyecto, dice: "Consideramos que los túneles en desuso y los pozos de minas son posibles sitios de almacenamiento, y Noruega los tiene en abundancia.

"Cuanto mayor sea el calor de compresión que el aire ha retenido cuando sale de la tienda, más trabajo puede realizar a medida que pasa a través de la turbina de gas. Y creemos que podremos conservar más de ese calor que la tecnología de almacenamiento actual, aumentando así la eficiencia neta ". Climate News Network

Sobre el Autor

Tim Radford, periodista independienteTim Radford es un periodista independiente. Él trabajó para El guardián para 32 años, llegando a ser (entre otras cosas) editor de letras, artes editor, editor literario y editor de la ciencia. Ganó el Asociación de Escritores Científicos británicos premio para el escritor de ciencia del año cuatro veces. Sirvió en el comité del Reino Unido para el Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales. Ha dado conferencias sobre ciencia y medios en docenas de ciudades británicas y extranjeras.

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