化石燃料を化学的に再構築して持続可能なエネルギーを作りましょう

化石燃料を化学的に再構築して持続可能なエネルギーを作りましょう 葉がそれを行うことができる場合、なぜできないのですか? www.shutterstock.comからの葉の画像

石炭、石油、ガスなどの化石燃料を燃やすと、使用するエネルギーと、水や二酸化炭素などの副産物が生成されます。 問題であることが証明されているのはCO₂です。人間は大気中のCO₂の量を約40%増加させ、惑星に 今まで1℃くらい暖かい。 これは、パリ協定が成立していることを考えると、迅速に行動しなければならないことを意味します 温度上昇を1.5℃に制限することを目的としています.

持続可能な低炭素エネルギーへの欲求は、 再生可能エネルギーの世界的なブーム。 しかし、代替エネルギー源-特に風と太陽- 独自の課題があります.

古代の化石燃料を燃やす代わりに、原料を元に戻して燃料を組み立てることができたらどうでしょうか? 持続可能に供給されたエネルギーを使用してこれを行うことができれば、クリーンで潜在的に無限の燃料供給が得られます。

それは気が狂ったように聞こえますが、実際には科学者は近年大幅な進歩を遂げています。 そして驚くことに、彼らはそうしている 植物を模倣する.

自然を模倣する

地球に衝突する太陽エネルギー は人間の需要の5,000倍です(100,000テラワットに対して約20テラワット)。 太陽エネルギーのXNUMXつの問題は、その信頼性です。 太陽電池は、夜間や太陽が輝いていないときにエネルギーを生成しません。 これは次の方法で修正できます 太陽エネルギーの貯蔵、いくつかの新しいストレージ技術の助けを借りて。

しかし、他の燃料を生成するためにエネルギーを使用することもできます。これを後で燃やして、予測可能で一定の電力を供給することができます。 太陽エネルギーを使用している場合、このプロセスは閉じた持続可能なサイクルを形成します。

A 大量の研究 人工光合成として知られるこの分野で実施されています。 光合成は、植物が太陽エネルギーを貯蔵するために実行するプロセスであり、化石燃料を間接的に生成します。 自然を模倣する人類の試み.

太陽電池によって提供される電気エネルギーは、水を分割し、燃料、水素を生成するために使用できます。 水素が燃焼すると、水が生成され、エネルギーが放出されます。 水は唯一の副産物です。

世界中の研究者がこのプロセスに取り組んでおり、最近の開発により、 より効率的にする. 私の最近の仕事 効率が22%に達しました。 予測値をXNUMX倍にする プロセスが実行可能になるため。

次のステップ

しかし、気体燃料には実際的な取り扱いの問題があります。 したがって、水素は電気エネルギーよりも貯蔵しやすいですが、理想的な燃料ではありません。

既存の燃料ポンプ、自動車、石炭発電所は、これらの炭素ベースの非化石燃料を使用するためにわずかな変更のみを必要とするため、液体燃料が好ましい。

再び光合成からインスピレーションを得て、次のステップは明確です。水素と炭素を組み合わせて人工化石燃料を生成します。 このプロセスを効率的にするための作業はすでに世界中で進行しており、素晴らしい結果が得られています。

効率はまだ水素ほど高くはありませんが、進歩は印象的です。 液体燃料は プラントよりも効率的に機能するシステム.

この概念は、太陽によってのみ制限される燃料の供給を提供します。 カーボンベースの燃料を使用しますが、全体的にカーボンニュートラルです。 燃料を燃やすときに生成されるすべての二酸化炭素は、大気から二酸化炭素を収集して水素と反応させることにより、再び燃料を生成するために使用されます。

水素を作るために分割されているすべての水は、燃料が燃焼すると水蒸気として放出され、最終的には雨になります。

化石燃料の交換

既存の技術では化石燃料を置き換えることはできません。 これは、ソーラーパネルや風力タービンへの必要な投資を検討する際の重要なポイントです。 既存のエネルギー供給を断続的な電源に置き換えるには、ストレージが必要です。

人類は化石燃料が枯渇する準備ができている必要があり、化石燃料からの脱却は最終的に起こる必要があるため、社会が準備できるように円滑な移行を可能にするために必要な技術の研究に集中するのが賢明です。

化石燃料は有限ですが、太陽エネルギーはほとんど無限であり、通常、非常に豊富なものは非常に安価になります。

これは本当に機能するのでしょうか? さて、このプロセスは3億年以上にわたって行われてきました。 文字通りもっと広範囲にテストされたものはありません!会話

著者について

シャノンA.ボンケ、化学科博士研究員、 モナッシュ大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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