Τα καύσιμα του μέλλοντος

Τη λύση στο ενεργειακό πρόβλημα αναζητούν επιστήμονες που αναπτύσσουν επαναστατικές μεθόδους ώστε να παραγάγουν απεριόριστα, φθηνά και φιλικά στο περιβάλλον καύσιμα

Λαΐνας Θοδωρής

Ερευνητικές ομάδες σε όλον τον κόσμο προσπαθούν να βρουν λύσεις στο ενεργειακό πρόβλημα που θα αντιμετωπίσει σύντομα η ανθρωπότητα και προτείνουν νέες επαναστατικές ιδέες και μεθόδους για την κίνηση των οχημάτων μας στους δρόμους. Πρόκειται για επαναστατικές τεχνολογίες που θα παρέχουν απεριόριστα, φθηνά και φιλικά στο περιβάλλον καύσιμα.

Πεντακάθαρο υδρογόνο

Ερευνητές στις ΗΠΑ βρήκαν έναν αποτελεσματικό βιολογικό τρόπο να αυξάνουν δραστικά την παραγωγή καθαρού υδρογόνου ως καυσίμου προερχόμενου από βιομάζα. Η καινοτομία, που μειώνει θεαματικά τον χρόνο και τα χρήματα για να παραχθεί υδρογόνο, θα διευκολύνει τη δημιουργία αυτοκινήτων κινούμενων με υδρογόνο και κάποια μέρα μπορεί να μεταμορφώσει τα βενζινάδικα σε... υδρογονάδικα.  Ερευνητές του Πολυτεχνείου της Βιρτζίνια με επικεφαλής τον καθηγητή του Τμήματος Μηχανικής Βιολογικών Συστημάτων Πέρσιβαλ Ζανγκ, οι οποίοι χρηματοδοτήθηκαν από την πολυεθνική Shell Oil, ανακάλυψαν ότι είναι δυνατό να μετατραπούν πλήρως (ποσοστό 100%) σε αέριο υδρογόνο τα σάκχαρα που περιέχονται στα απομεινάρια του αραβοσίτου (φλοιοί, σπόρια, βλαστοί κ.ά.) μετά το θέρισμα του χωραφιού. Μάλιστα, η μετατροπή αυτή της «βρώμικης» βιομάζας γίνεται χωρίς να αυξάνεται το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Το «μυστικό» βρίσκεται στην προσθήκη στην ακατέργαστη βιομάζα ενός υγρού διαλύματος που περιέχει ένα «κοκτέιλ» 10 ενζύμων, τα οποία αναλαμβάνουν να μετατρέψουν ταυτόχρονα τα δύο βασικά φυτικά σάκχαρα (γλυκόζη και ξυλόζη) σε υδρογόνο. Ως τώρα είχε καταστεί εφικτή η μετατροπή αυτών των σακχάρων σε υδρογόνο σε ποσοστό μόνο 30% ως 60% το πολύ, είτε μέσω μικροβίων που επιφέρουν ζύμωση είτε μέσω βιομηχανικών καταλυτών. Η νέα τεχνική όμως τελειοποιεί την όλη διαδικασία, επιτυγχάνοντας τη μέγιστη δυνατή αποδοτικότητα (100%). Η παραγωγή καθαρού αερίου υδρογόνου από βιομάζα φυτών θεωρείται σημαντικό βήμα για μια «πράσινη» οικονομία που δεν θα επιβαρύνει το περιβάλλον με την καύση ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, βενζίνη). Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «PNAS».

Τουρμπο-φωτοσύνθεση

Ενα πρώτο βήμα στην αντιμετώπιση του ενεργειακού προβλήματος που θα αντιμετωπίσει σύντομα η ανθρωπότητα έκαναν ερευνητές στη Σκωτία. Αναπτύσσουν ένα τεχνητό φύλλο που θα μπορεί να παράγει βιοκαύσιμο με μια διαδικασία ενισχυμένης φωτοσύνθεσης.

Μία από τις πλέον φιλόδοξες αλλά ως σήμερα χωρίς ουσιαστική πρόοδο επιστημονικές επιδιώξεις ήταν η παραγωγή καυσίμων από την αξιοποίηση του ηλιακού φωτός, του νερού και βλαβερών αερίων όπως το διοξείδιο του άνθρακα. Η ανάπτυξη μιας μεθόδου τεχνητής φωτοσύνθεσης με πιο απλά λόγια.

Ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Κυτταρικής και Βιολογίας Συστημάτων του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης αναπτύσσουν μια τεχνολογία που ανοίγει τον δρόμο στην υλοποίηση αυτού του ονείρου. Οι ερευνητές δημιουργούν ένα τεχνητό φύλλο που θα μπορεί να παράγει βιοκαύσιμα χρησιμοποιώντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

«Το βιοκαύσιμο που θα παράγει το τεχνητό φύλλο θα είναι στην πραγματικότητα τερπένιο, το οποίο υπό τις κατάλληλες συνθήκες θα συμπεριφέρεται όπως τα οκτάνια. Είμαστε ακόμη αρκετά μακριά από τη λειτουργία του τεχνητού φύλλου αλλά έχουμε φτιάξει το σχέδιο δημιουργίας του, κάτι που είναι πολύ σημαντικό. Η δημιουργία του σχεδίου είναι το 50% της δουλειάς που πρέπει να γίνει. Είναι μία από τις μεγάλες προκλήσεις που αντιμετωπίζει η επιστημονική κοινότητα. Πρέπει να αναπτύξουμε νέους τρόπους μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε καύσιμα προτού τελειώσουν τα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου. Το περιθώριο που έχουμε είναι 30-50 χρόνια από σήμερα» αναφέρει ο καθηγητής Ρίτσαρντ Κόγκντελ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας που ευελπιστεί ότι θα καταφέρει να φτιάξει το πρώτο τεχνητό φύλλο παραγωγής βιοκαυσίμου ως το 2017.

Μαγνητικά «καύσιμα»

Μαγνητικά πεδία στους δρόμους θα φορτίζουν τα ηλεκτρικά οχήματα εν κινήσει

Επιστήμονες στις ΗΠΑ ανέπτυξαν πριν από λίγα χρόνια μια νέα μέθοδο για την παροχή ενέργειας σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Προτείνουν τη χρήση ενός μαγνητικού συστήματος φόρτισής τους ενώ αυτά βρίσκονται σε κίνηση. Η μέθοδος αυτή αυξάνει την αυτονομία των ηλεκτρικών οχημάτων δίνοντας λύση σε διάφορα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι κάτοχοί τους. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι μεν φιλικά προς το περιβάλλον, έχουν όμως σχετικά μικρή αυτονομία, οπότε απαιτείται συχνά η επαναφόρτιση της μπαταρίας τους, διαδικασία που εκτός των άλλων διαρκεί αρκετά. Ετσι οι κάτοχοι των ηλεκτρικών οχημάτων έχουν αρκετούς περιορισμούς ως προς τη χρήση τους. Ομάδα ειδικών του Κέντρου Ερευνών Αυτοκίνησης του Πανεπιστημίου Στάνφορντ υποστηρίζει ότι η τοποθέτηση μαγνητικών πηνίων στους δρόμους και ειδικών πηνίων στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορεί να δώσει λύση στο πρόβλημα. Τα πηνία στους δρόμους θα δημιουργούν ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο, το οποίο όμως θα είναι ικανό να παράγει ενέργεια.

Ο συντονισμός του μαγνητικού πεδίου με τα πηνία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων θα επιτρέψει τη μεταφορά της ενέργειας σε αυτά. Με τον συγκεκριμένο τρόπο τα ηλεκτρικά οχήματα θα φορτίζονται ενώ κινούνται, αυξάνοντας έτσι σημαντικά την αυτονομία τους και χωρίς ο κάτοχός τους να φοβάται ότι μπορεί να αδειάσει η μπαταρία ενώ κινείται με ταχύτητα σε μια λεωφόρο. Ερευνητές του ΜΙΤ είχαν δείξει πριν από εκείνους του Στάνφορντ ότι η συγκεκριμένη μέθοδος μαγνητικής παραγωγής και μεταφοράς ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί ανάμεσα σε δύο σταθερά αντικείμενα που έχουν απόσταση δύο μέτρων μεταξύ τους. Οι ερευνητές του Στάνφορντ υποστηρίζουν ότι το ίδιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί και με αντικείμενα που κινούνται, και μάλιστα με μεγάλες ταχύτητες.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό το οδικό μαγνητικό σύστημα μπορεί να μεταφέρει περίπου 10 KW ρεύματος μέσα σε 7 μικροδευτερόλεπτα, κάτι που αν ισχύει σημαίνει ότι με αυτόν τον τρόπο μπορούν να φορτίζονται επαρκώς τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα ενώ κινούνται. Μία ακόμη θετική συνέπεια της χρήσης του μαγνητικού συστήματος φόρτισης είναι ότι δεν θα υπάρχει ανάγκη για τοποθέτηση μεγάλων και πολύ ισχυρών μπαταριών στα ηλεκτρικά οχήματα, κάτι που θα έχει ως αποτέλεσμα να μειωθεί σημαντικά το κόστος τους. Ερώτημα αποτελεί το κόστος για την τοποθέτηση του μηχανισμού στους δρόμους, αφού αν είναι υψηλό δεν θα είναι εύκολο, ειδικά στη σημερινή παγκόσμια οικονομική συγκυρία, να βρεθούν οι πόροι για να γίνουν τα σχετικά έργα.

ΤΟ ΒΗΜΑ science

* Οι απόψεις του ιστολογίου μπορεί να μη συμπίπτουν με τις απόψεις του/της αρθρογράφου ή τα περιεχόμενα του άρθρου.