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科学家们将绿藻变成一桶五十美金的生物燃料

2015-11-18 未解之谜网

风力与太阳能源目前是替代化石燃料的唯一选择,但最新出炉的研究报告中显示科学家们试图跳脱现有框架创新思考未来能替代的资源。他们至少能报告理论上的进展在核能、藻类和新型合金上面。

最近他们发现,如果可以找出热核能融合的方式,这将会符合金济效益。

科学家们已找出如何栽种绿藻并转换为生物燃料的方法,一大桶的绿藻燃料只需美金五十元,与原油价格差不多。

他们甚至也找到直接从蓝菌门(cyanobacteria)或蓝绿藻(blue-green algae)取得电能的方法,他们还开发能传导巨大脉冲电力的合金当你启动它时。

实验阶段

现阶段所有的技术仍局限在实验阶段,但也都证实了这项创新技术的研发确实在世界各地的实验室着手进行中。

核融合(Fusion power)与核分裂(nuclear fission)不同,不要搞混了;它是利用热核能把氢原子聚变为氦原子只会排出极少量毒害,却能释放大量的能源。

这也是提供太阳能量与行星生命的燃料,更是氢弹的主要成分;在过去的六十年间,人们试图和平的在地球上让核融合成功,但并没有太成功。

英国科学家在Fusion Engineering and Design期刊中发表:“如果这一切真的能做到,应该不至于太昂贵”。

他们分析了建造、运作到最后废弃的核融合站所花费的成本,发现其实费用与原子能或核能不相上下。

而核融合所面临的挑战是如何将比较重的氢原子加热简化至摄氏一亿度,如此一来才能融合为氦;另一个则是该用什么方法能在使用能源的同时还能让反应持续。

盖在法国南部的国际热核融合实验反应炉(ITER)也许在未来的十年内能实现这样的想法;假设这一切都行的通,整个步骤程序应该是负担的起的,而且不在有大量的放射性废料,燃料不再是问题,更不会附带变成核能武器。英国杜伦大学材料物理中心的Damian Hampshire表示:“很显然的,我们可以这样假设。而且我们估算核融合的花费成本不会比核分裂贵太多”。

Hampshire继续说道:“计算融合反应的成本颇为复杂,原物料与汇率成本变数多;但无庸置疑的,这项工程是迈往正确方向的一大步”。

现阶段的生物燃料都是以农作物为原料转换,像是以甘蔗或是玉米为乙醇原料,可转换为汽油或是其他燃料;但在全球食物短缺的状况下,这并非理想的解决办法。

于是,研究人员试图在废水与池塘里的微生植物寻找答案,也得到很有前景的实验结果,向成功迈进了小步。

现在一家名为Univerve的以色列公司研发出一种能照射到更多日光加速植物光合作用的耕种系统,加强藻类效用。在科技(Tehnology)期刊中报导,他们从透过悬挂式三角形组合模具打入空气确保水中含氧量,而且使用透明墙面以利藻类四面都能接收太阳照射。

他们承诺能达到100公尺绿能反应,100立方公尺的培养基或藻类容量,而且还有附加利益:藻类能制成omega-3油,所以也能提供食品工业与畜牧业牛只,更供应生物燃料企业原料。

在加拿大蒙特娄,研究人员在相同期刊中也报导过他们已经可以在种满藻类的缸中直接进行光合作用与回收干净的电力能源。

这个步骤是利用植物生命中的电子传递链(光合作用)将阳光转换为炭基组织,精简来讲,整缸的蓝绿藻就是生物电池的阳极。

商业用途益处多

在说明主要宗旨后,下一步将会是如何将这些技术运用在商业层面上,正确来说:动力植物。

在美国,再次得到民间与军方科学家的关注,早在几十年前就发现钾元素的铁合金,如今得到证实是能制造电能的。

这个东西一直以来被称之为Galfenol,但在应用物理学期刊(Journal of Applied Physics)中另被称为磁弹性(magnetoelastic)。在压缩或破坏变形后它的磁性会跟着转变,将它放置于磁场中,它的外观形状也会改变。

科学家们发现将其钳紧在盒子中能防止它变形,再用铜线缠绕让它受强力冲击,Galfenol能瞬间产生每立方公尺80兆瓦的能量;也就是说,它转换机械能量成电磁放电。

如今,如同其他的创新研发,都在发掘寻找实际应用的方式;能源开发研究者却实在研究探索干净能量资源的这个领域中,费尽了巧思与创意。

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