Можно ли производить биотопливо из того, из этого и даже из страшно сказать чего? И вот пришло время откровенных и местами исчерпывающих ответов.

Если вы, читатель, собираетесь продолжать энергообеспечивать себя в том же темпе, в каком делали это всегда, то Земле, человечеству очень скоро придется положить зубы на полку или спешно и продуктивно искать альтернативу ископаемым источникам. Отчасти из-за загрязнения, отчасти из-за того, что нефтяные недра конечны. Альтернативные формы энергии могут быть куда более… скажем так, странными. В общем, приготовьтесь удивляться.

1. Листья травы табака

Каждый слышал о магическом превращении царицы полей в биотопливо. Но кукуруза в этом смысле – очень плохое сырье, поэтому наука не перестает перебирать флору, надеясь на чудо. И однажды дело дошло даже до табака. Точнее – до генетически модифицированного табака. Основные строительные блоки для производства биотоплива из растений – крахмал и сахара, поэтому, естественно, увеличивая их количество в зеленом друге, можно добиться приемлемого результата.

Агроинженеры недавно обнаружили, что способны модифицировать ген в табаке для увеличения производства крахмала на жутковатые 700%, что повысит выход сахаров (в производстве – биотоплива) на 500%.
 

2. Сахарные батарейки

Технологии производства батареек ничто без весьма токсичных металлов, которые трудно добывать, имеют ограниченный срок жизни и создают проблемы с утилизацией.

А вот «белая смерть», сахар, от этих минусов избавлена. Недавно биоинженеры построили прототип «ферментативного топливного элемента», который имитирует поведение биологических систем, преобразующих глюкозу в энергию. В результате батареи дают больше энергии, чем литий-ионные аккумуляторы. Кроме того, они биоразлагаемы и многоразовы.

3. Ятрофа куркас

О, это растение производит богатые маслом семена, которые отлично подходят для производства биодизеля, и замечательно себя чувствует на сухих, песчаных землях. То есть оно не претендует на сельхозугодья, а потому не обидит продовольственные культуры. К сожалению, семена ятрофы не прорастают в бедной почве столь же легко, как взрослое растение. Поэтому наука пытается генетически модифицировать эту культуру, чтобы сделать ее более подходящей для производства вожделенного топлива для ваших «Жигулей». Результатом может стать сверхвыносливое растение, которое будет расти почти везде и приносить много-много радости автомобилистам.

4. Водорослевые машины

В отличие от ятрофы, которая мыслится источником топлива пока только теоретически, микроводоросли уже готовы к употреблению.
Они растут в океане, а потому не конкурируют с продовольственными культурами. Кроме того, они производят больше крахмала и сахаров, чем сине-зеленые водоросли, кои тоже рассматриваются в качестве источника альтернативной энергии. Так в чем проблема? В том, что достойные урожаи микроводорослей просто так не дадутся. Поэтому биотехнологи упорно ищут способы генетической модификации этих растений.

Если для вас это не слишком футуристично, спешим сообщить, что исследователи интегрируют «генетические цепи» в бактерии и водоросли для получения биотоплива посредством фотосинтеза. По сути, в растения хотят добавить новые молекулярные машины. Есть даже такое инженерное предложение: а почему бы не внедрить в эти организмы светопоглощающие «антенны», которые в том числе повысят эффективность выхода биотоплива? Не смотрите на водоросли свысока. Возможно, скоро они будут давать вам энергию...
 

5. Супердрожжи

Преобразование растительного материала в топливо часто не очень эффективно, особенно если это отходы, оставшиеся от лесного или сельского хозяйства.

Однако биолог На Вэй и его коллеги обнаружили, что могут генетически модифицировать форму дрожжей, чтобы те переваривали жесткую, волокнистую ксилозу в растениях. Обычно эта часть растений не используется, так как создает токсичную, кислую среду для микробов. Но улучшенные дрожжи способны переварить ксилозу на химические компоненты, из которых уже можно делать биотопливо. Такие сверхдрожжи, думается, очень пригодились бы для превращения растительных отходов в энергию.
 

6. Кукурузное просо

Всякий знает, что просо прутьевидное – спорный источник биотоплива. С одной стороны, оно быстро растет, а это значит, что производство топлива получит должное количество материала, а с другой – оно инвазивно и стремительно заполняет собой все то пространство, где его имеют неосторожность разводить.

Тем не менее кукурузное просо в один прекрасный день может оказаться весьма полезным – если добавить ему несколько генов. Биологи обнаружили, что с помощью модификации проса геном от кукурузы можно увеличить количество в нем крахмала и, следовательно, упростить преобразование в топливо. А еще полностью убрать цветение, что поставит крест на инвазивности вида.

7. Искусственный фотосинтез

Специалисты Калифорнийского технологического института – большие доки в том, что они называют искусственным фотосинтезом. Их цель – производство синтетического варианта молекулярного механизма, используемого растениями для превращения света и воды в энергию.

Результат выглядит как панели солнечных батарей, заключенные в пластиковый корпус: последний сделан из тонких листовых мембран – правда, состоящих из полупроводниковых материалов. Пропуская воду через устройство и «обстреливая» его светом, можно производить жидкий водород или углеводороды. Это решает главную проблему солнечной энергии – хранение, потому что в результате получается жидкость, которую можно холить и лелеять, используя уже существующую инфраструктуру.

8. Вечные проточные редокс-аккумуляторы

Проточными редокс-аккумуляторами называют батареи, запасающие энергию с помощью окислительно-восстановительных реакций. Обычно такие аккумуляторы используют в автомобилях и других транспортных средствах. В принципе, эти батареи можно пополнять вечно, потому что их энергия сохраняется в растворе электролита, а не в электродах (как в литий-ионных аккумуляторах). Нужно только менять раствор электролита. Они скорее похожи на топливные элементы, но работают на обратимых электрохимических реакциях, а не на потреблении топлива.

9. Содержимое… канализации

Самое время поговорить о фекалиях. Привычные источники биотоплива, такие как растительные масла, нужно вырастить и обработать (адский труд), что делает их много, много дороже содержимого наших сточных канав и магистралей.

Полутвердые отходы могут быть использованы для создания биотоплива несколькими методами. Одним из самых распространенных является газификация, когда полутвердые отходы сушат и нагревают с выделением газа, который может быть сожжен. А вот в Южной Корее создан процесс, который нагревает липиды внутри отходов, чтобы переработать их в биотопливо. Полутвердые отходы нагреваются в реакторе вместе с метанолом и диоксидом углерода, чтобы преобразовать 98% липидов в биодизель.

Этот новый процесс имеет на выходе весьма дешевый биодизель, потому что отходов вокруг столько… Правда, все равно без капиталовложений для модернизации существующих канализационных систем не обойтись.
 
 

10. Уриноэнергетика

Раз уж затронули «эту тему», давайте подумаем и о других выделениях человеческого тела... Так вот, человеческая моча – потрясающая пища для микроорганизмов.

В настоящее время в качестве потенциальных источников энергии разрабатываются топливные элементы, в которых микробы перерабатывают мочу в энергию. В будущем эта технология поможет обрабатывать огромные объемы отходов, оставляемых после себя двуногими. А если принять во внимание способ из предыдущей главки, то, возможно, наши уборные получат сразу два унитаза— для разделения отходов.

11. Гидро- и биоуголь

Гидротермальная карбонизация – процесс, в котором биомасса смешивается с водой под действием тепла и давления в реакторе. Полученную суспензию затем прессуют и сушат, чтобы получить «гидроуголь». Когда не используется вода, результат откликается на слово «биоуголь». Оба эти угля могут быть сожжены для получения энергии или газа. Евросоюз в лице четырех стран запустил соответствующий проект NEWAPP в декабре 2013-го. Цель 30-месячной инициативы – изучение отходов влажной биомассы и определение потенциального применения гидротермальной карбонизации.

12. Гелиоэлектростанции в космосе

Хорошо знакомая вам тема! Мощные спутники, несущие легкие солнечные батареи, вскоре и впрямь могут стать былью. Это позволит кардинально преодолеть проблему рассеивания атмосферой солнечного света, то есть мы получим доступ к самой что ни на есть чистой гелиоэнергии.
 
    

13. Жир аллигаторов

Вас вряд ли удивит информация о том, что химики из Луизианы решили использовать жир аллигаторов как источник биотоплива. В этом жире очень много липидов – а значит, он идеально подходит для преобразования в топливо. Кроме того, в мясной промышленности аллигатор «производит» тонну жира в виде отходов.


Для компаний, предлагающих современные энергоэффективные  и экотехнологии, предусмотрены особые условия размещения в журнале. Обращайтесь по тел.: 73-05-55, 414818@ul.real-estate.ru