Et batteri, der kan tredoble elbils kilometertal og reducere omkostningerne, er blandt de innovationer, der bevæger sig tættere på virkeligheden på videnskabens grænser.

Her er en plan for at skære dit kulstofaftryk: pas din elbil med et højtydende lithium-svovlbatteri, der kan tredoble kilometertallet til en langt lavere pris.

Det er kun et af mange eksempler på innovative energibesparelsesløsninger, som forskere i øjeblikket er på randen af ​​at blive til virkelighed. Andre inkluderer montering af dit tøj med zinkoxid-nano-generatorer, der kan høste mekanisk energi fra det bevægelige stof for at oplade dine bærbare enheder.

Så kunne du flytte ind i en ny forstadsudvikling, der er nøje planlagt for at vedligeholde alle de træer, der lagrer og binder kulstof. Vil du være i en by alligevel? og byer er bedst placeret til at planlægge nye energieffektiviteter.

Linda Nazar, kemi professor ved University of Waterloo, Canada og kolleger mener, at a litium-svovlbatteri er et trin nærmere virkeligheden.

Let og billigt

Svovl er rigeligt, let og billigt, og en genopladelig svovlkatode kan være så meget mindre omkostningskrævende end lithium-cobaltion i lithium-ion-celler - hvis kun svovl kunne stoppes med at opløses efter nogle få cykler.

Hun og hendes team rapporterer i rapport i Nature Communications at ultratin, nanoskala ark af manganoxid kunne stabilisere sulfiderne og levere en katode, der kunne genoplades mere end 2000 gange. Indtil videre hævder Waterloo-teamet kun at have udarbejdet mekanismen, der ville stabilisere et svovlbatteri: der er meget mere, der skal gøres.

I mellemtiden er en gruppe på Koreansk Advanced Institute of Science and Technology indberette i Applied Physics Letters at piezoelektrisk zinkoxid nanoteknologi kunne bruges til at høste mekanisk energi.

Enhver bevægelse - enhver lyd, enhver vibration, enhver muskelanstrengelse, ethvert trin, enhver bevægelse af stof - repræsenterer energi, der kunne være forvandlet til elektrisk strøm, især med lidt hjælp fra udsøgt designet aluminiumnitridisolatorer.

Så nogen, der f.eks. Bærer et medicinsk udstyr, der overvåger hjerterytme og vejrtrækning, kunne faktisk give strømmen til enheden bare ved at gå rundt eller trække vejret. Det er muligheden: mere efterforskning er nødvendig, siger forskerne.

Begge forskningsstykker er rapporter fra energibesparelsesvidenskabens grænser. Men på University of Florida nulstillede en gruppe den ældste kulstoflagrings- og sekvestreringsteknologi af alle: træet.

Nødvendige huse

Der er 19 millioner mennesker i Florida nu. I 2040 kan befolkningen være 25 millioner. Er der brug for mange nye hjem? og det ville hjælpe, hvis de startede på en bevaringsvenlig måde.

Miljøspecialist Richard Vaughn og kolleger rapporterer i tidsskriftet Landskab og byplanlægning at de så på en plan om at bygge 1,835-huse på et 700 hektarareal, der - for øjeblikket - er en forvaltet fyrreskov.

De grupperede træerne efter alder og beregnet det siden ældre træer har mere kul end yngre, ville det være fornuftigt at reducere arealet til underopdeling og gruppere husene tættere sammen for at bevare de ældste træer.

Et af designerne gemte 71% af det oprindelige lagrede kulstof og 82% af det kulstof, der ville være blevet bundet af skoven.

”Hvis du har en kompakt underopdeling, har du færre veje,” sagde en af ​​Florida-rapportens forfattere, Mark Hostetler, professor med speciale i bevarelse af biodiversitet. ”Med færre veje bruger du mindre energi til at producere vejene.

Patches For Wildlife

”Det påvirker, hvor meget kulstof der frigives. Med flere pletter af biodiversitet har du også naturlige pletter til dyrelivet. Og der er vand. Med kompakt kvarterdesign har du reduceret fortovet, og du har slags adskilt de bebyggede områder fra de naturlige områder. ”

Alle byområder giver mulighed for energibesparelser, fordi alle byer genererer en højere andel af kulstofemissioner end landdistrikterne.

Felix Creutzig. leder af gruppen for arealanvendelse, infrastrukturer og transport kl Mercator Research Institute på Global Commons og Klimaforandringer, Berlin og kolleger kiggede på data om energi og emissioner fra 274-byer i 60-lande - byer, der er hjemsted for 21% af den globale bybefolkning - og overvejede fremtiden under et ”forretnings-som-sædvanligt” scenarie.

De rapporterer i Proceedings of National Academy of Sciences at energiforbruget ville tredobles ved 2050. Yderligere to til tre milliarder mennesker ville mængde ind i byerne, og det bymæssige "fodaftryk" ville vokse med 1.2 millioner kvadratkilometer - et område på størrelse med Sydafrika.

Nogle tankevækkende byplanlægning og energipolitikker kunne dog gøre en stor forskel? især hvis planlæggerne kom tidligt på arbejde.

”Dette mulighedsvindue findes især for byer med lavt emission i Asien, Mellemøsten og Afrika, hvor urbanisering og tilhørende stigning i indkomst kan føre til store stigninger i energiforbruget i byerne, hvis de nuværende tendenser fortsætter,” rapporterer de. - Climate News Network

Om forfatteren

Tim Radford er freelance journalist. Han arbejdede for The Guardian i 32 år og blev (blandt andet) brevredaktør, kunstredaktør, litterær redaktør og videnskabsredaktør. Han vandt Association of British Science Writers pris til årets videnskabsforfatter fire gange. Han fungerede i Det Forenede Kongeriges udvalg for Internationalt årti til reduktion af naturkatastrofer. Han har holdt foredrag om videnskab og medier i snesevis af britiske og udenlandske byer. 

Bog af denne forfatter:

Videnskab, der ændrede verden: Den ufortalte historie om den anden 1960s-revolution
af Tim Radford.

Klik her for mere info og / eller for at bestille denne bog på Amazon. (Kindle bog)