bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> Επιστήμη της Γης

Βελτίωση των εκπομπών αυτοκινήτων με συνθετικά καύσιμα ουδέτερου άνθρακα

Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει σχεδόν κάθε πτυχή της ζωής μας. Γνωρίζουμε ότι το διοξείδιο του άνθρακα έχει μια από τις μεγαλύτερες επιπτώσεις σε αυτό και ότι οι άνθρωποι παράγουν μια άσεμνη ποσότητα. Ακόμη και χωρίς την κλιματική αλλαγή ως παράγοντα, εξακολουθούμε να έχουμε πολλά προβλήματα με την τρέχουσα μέθοδο παραγωγής ενέργειας. Υπάρχουν κίνδυνοι που συνδέονται με την πυρηνική ενέργεια, συμπεριλαμβανομένων προβλημάτων που δεν μπορούμε να λογοδοτήσουμε, όπως το εργοστάσιο της Φουκουσίμα της Ιαπωνίας. Οι πετρελαιοκηλίδες μολύνουν τους ωκεανούς και τα ρυάκια και το fracking για το φυσικό αέριο μολύνει τον υδροφόρο ορίζοντα μας.

Ακόμα κι αν δεν είστε πεπεισμένοι ότι η κλιματική αλλαγή είναι ο λόγος για όλα αυτά τα προβλήματα - αν και σίγουρα είναι - θα πρέπει να μπορείτε να δείτε το όφελος από την απομάκρυνση από τα ορυκτά καύσιμα. Τα καλά νέα είναι ότι έχουμε πολύ περισσότερες επιλογές για να το κάνουμε αυτό. Αυτήν τη στιγμή, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι μεγάλα, αλλά εξακολουθούν να παίρνουν την ενέργειά τους από το δίκτυο, το οποίο εξαρτάται κυρίως από τα ορυκτά καύσιμα.

Η εξάρτησή μας από τα ορυκτά καύσιμα αλλάζει σιγά σιγά, αλλά όχι με ταχύτητα που μπορεί να μας βοηθήσει στα πιο πιεστικά προβλήματά μας. Η μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι απίστευτα σημαντική, αλλά μπορούμε επίσης να ενσωματώσουμε ένα διαφορετικό είδος αλλαγής. Επί του παρόντος, τα περισσότερα από τα αυτοκίνητά μας λειτουργούν με καύσιμα. Τι θα συνέβαινε αν μπορούσαμε να φτιάξουμε καύσιμα για τα αυτοκίνητά μας, το ηλεκτρικό δίκτυο, τα αεροπλάνα και τα σκάφη μας με μηδενικές καθαρές εκπομπές, ενώ εξακολουθούμε να χρησιμοποιούμε αέριο όπως έχουμε συνηθίσει;

Συνθετικά καύσιμα ουδέτερου άνθρακα

Αποδεικνύεται ότι αυτό είναι απολύτως δυνατό. Ξέρουμε πώς να δημιουργούμε συνθετικά καύσιμα, όχι απλώς να τα βγάζουμε από το έδαφος. Ο στόχος, φυσικά, είναι η δημιουργία συνθετικών καυσίμων με ουδέτερο άνθρακα και όχι απλώς η σύνθεση καυσίμων με ταυτόχρονη άντληση αερίων του θερμοκηπίου. Ωστόσο, αυτή είναι μια δύσκολη ιδέα, επειδή σημαίνει ότι ο άνθρακας που χρησιμοποιούμε για τη δημιουργία του καυσίμου πρέπει να είναι ίσος με τον άνθρακα που εκπέμπεται όταν καίγεται το καύσιμο.

Αυτή τη στιγμή, η δημιουργία του καυσίμου απαιτεί πολλή ενέργεια. Δεν είναι τόσο δύσκολο να γίνει γιατί οι επιστήμονες κατανοούν τη διαδικασία τόσο καλά, αλλά δεν είναι και η πιο αποτελεσματική διαδικασία. Το συνθετικό καύσιμο, ή synfuel, είναι ένας συνδυασμός μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου. Μέσω μιας σειράς χημικών αντιδράσεων γνωστών ως διαδικασία Fischer-Tropsch, τα υγρά μετατρέπονται σε υδρογονάνθρακες, με αποτέλεσμα το καύσιμο. Ωστόσο, αυτή είναι μια διαδικασία εξαιρετικά εξαρτώμενη από την ενέργεια.

Το ωραίο μέρος σε αυτό είναι ότι είναι δυνατό να τραβήξουμε διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και να το μετατρέψουμε σε μονοξείδιο του άνθρακα για χρήση ως καύσιμο. Αυτή η διαδικασία είναι πιο πιθανό να οδηγήσει σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου, όπου το συνθετικό καύσιμο καταλήγει να είναι ουδέτερο ως προς τον άνθρακα. Το μόνο που σημαίνει ότι δεν προσθέτουμε καθόλου διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα συνολικά. Ωστόσο, δεδομένου του ποσού που παράγουμε, αυτό είναι πολύ μεγάλο.

Μια οικονομική ώθηση

Αλλά η αλλαγή σε άλλο είδος καυσίμου, ακόμα και σε αυτό που είναι σχεδόν αυτό που έχουμε συνηθίσει, θα ήταν μια τεράστια ανατροπή. Το 2015, η βιομηχανία ορυκτών καυσίμων πραγματοποίησε κέρδη 285 δισεκατομμυρίων δολαρίων μόνο για τις ΗΠΑ και τον Καναδά. Λάβετε υπόψη ότι είναι μια παγκόσμια βιομηχανία, επομένως αυτό είναι μόνο ένα μικρό μέρος των εσόδων της. Αυτό σημαίνει ότι οποιεσδήποτε σημαντικές αλλαγές στη λειτουργία τους μπορεί να έχουν υψηλό κόστος, ακόμα κι αν είναι καλύτερο για όλους μακροπρόθεσμα.

Όμως, πρόσφατη έρευνα από μια ομάδα στο Πρίνστον έχει κάνει ένα συναρπαστικό επιχείρημα για συνθετικό καύσιμο ουδέτερο σε άνθρακα. Η ομάδα έτρεξε διάφορα σενάρια για να προσδιορίσει εάν ήταν δυνατή η παραγωγή συνθετικού καυσίμου μειώνοντας τις εκπομπές άνθρακα και αποκομίζοντας οικονομικό κέρδος. Η απάντηση και στις δύο αυτές ερωτήσεις φαίνεται να είναι καταφατικά ναι.

Αυτό δεν σημαίνει ότι θα είναι εύκολο. Αυτήν τη στιγμή, η τεχνολογία είναι διαθέσιμη, αλλά είναι ακόμα μικρή. Πρέπει να γίνει πολλή δουλειά για να κλιμακωθεί σε βιομηχανικά επίπεδα. Μόλις συμβεί αυτό, θα είχαμε πολύ περισσότερες πιθανότητες όχι μόνο να παράγουμε συνθετικά καύσιμα ουδέτερα ως προς τον άνθρακα, αλλά και να τραβήξουμε διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, ειδικά εάν είμαστε σε θέση να μεταφέρουμε την ισχύ του ηλεκτρικού μας δικτύου προς πιο βιώσιμες επιλογές όπως ο άνεμος και ηλιακή.

Ένα από τα μεγαλύτερα ζητήματα είναι ότι η αναζήτηση για καθαρότερη ενέργεια έχει ακολουθήσει τόσους πολλούς διαφορετικούς δρόμους, αλλά δεν έχουμε επιλέξει κάποιο για να εστιάσουμε. Το Synfuel είναι μια εξαιρετική επιλογή γιατί δεν ζητά από κανέναν να αλλάξει πολλά. Μπορείτε να οδηγείτε τα ίδια αυτοκίνητα, να γεμίζετε ρεζερβουάρ με τον ίδιο τρόπο — και κανείς δεν χρειάζεται να προσθέσει σταθμούς φόρτισης πουθενά. Η εφαρμογή του σε εθνικό επίπεδο θα χρειαζόταν 30 έως 40 χρόνια, γεγονός που θα μπορούσε να μας φέρει στη γραμμή για να ανταποκριθούμε στα πρότυπα του 2050.

Το συνθετικό καύσιμο με ουδέτερο άνθρακα δεν είναι λύση. Δεν έχουμε καμία ασημένια σφαίρα για να μας βοηθήσει να σταματήσουμε αμέσως την επιδείνωση της κλιματικής αλλαγής, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να προσπαθήσουμε. Η επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα είναι υψίστης σημασίας εάν θέλουμε να συνεχίσουμε να ζούμε σε αυτόν τον πλανήτη, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε κάθε εργαλείο που έχουμε στη διάθεσή μας.


Απαιτούνται «επιθετικές» περικοπές αερίων του θερμοκηπίου για να σωθούν οι πολικές αρκούδες

Το λιώσιμο των θαλάσσιων πάγων θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο την επιβίωση του μεγαλύτερου μέρους του πληθυσμού της πολικής αρκούδας της Αρκτικής μέχρι το 2100, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά είπαν ότι η απώλεια θαλάσσιου πάγου που προκαλείται από

Κατάλογος πρωτευουσών της Νότιας Αμερικής ανά χώρα

Είστε περίεργοι να μάθετε τα κεφάλαια από τις χώρες που αποτελούν τη Νότια Αμερική ? Εν ολίγοις, αυτά τα κεφαλαία είναι: Μπουένος Άιρες – Πρωτεύουσα της Αργεντινής Σούκρε και Λα Παζ – Πρωτεύουσα της Βολιβίας Μπραζίλια – Πρωτεύουσα της Βραζιλίας Σαντιάγο – Πρωτεύουσα της Χιλής Μπογοτά – Πρωτεύουσα τ

Αστική Μορφή και Περιβαλλοντική Απόδοση Σύγχρονων Πόλεων

Αντιμετωπίζοντας την πρόκληση των πιο βιώσιμων αστικών περιβαλλόντων, η πυκνότητα της ανάπτυξης εξακολουθεί να είναι ένα κρίσιμο και συζητούμενο θέμα, για τις αμφιλεγόμενες οικονομικές, κοινωνικές και περιβαλλοντικές συνέπειές της. Στην πραγματικότητα, οι αστικές περιοχές φιλοξενούν ήδη περισσότερο