Forskningskemikere i Sverige har fundet en måde at lave vinduer af træ på. Billede: Brett Jordan via Flickr
Fra at skabe gennemsigtigt træ til solpaneler eller vinduer til at omdanne kuldioxid og planteaffald til plastflasker, finder forskere geniale måder at undgå fossile brændstoffer.
Danske forskere har taget en lektion fra planteverdenen, vendt den og brugt cocktail af sollys og klorofyll at omdanne vegetation til kemi.
Og i en uimodståelig vri har californiske forskere lært, hvordan de skal omdanne kuldioxid og planteaffald til plastikflasker.
I mellemtiden har videnskabsmænd i Stockholm fundet en måde at forvandle et af Sveriges fantastiske produkter, træ, til noget gennemsigtigt, kunne bruges til solpaneler eller endda til vinduer.
Ikke langt sydvest for Stockholm i Linköping har energibevidste kemikere udtænkt en ny slags superkondensator, der kan lagre solens varme og frigive den som elektricitet.
Alle er endnu flere tilfælde af det forbløffende ressource og opfindsomhed indsat i verdens laboratorier for at undgå fossile brændstofkilder, finde måder at gøre det på udnytte affald, og endda gøre en drivhusgas til en udnyttelig ressource.
Plantebiomasse
De seneste fremskridt - alt sammen et stykke fra kommerciel udnyttelse - starter med forholdet mellem planter, sollys og atmosfære.
Claus Felby, professor biomasse og bioenergi ved Københavns Universitetog kolleger rapporter i Nature Communications det sollys indsamlet af klorofyll og parret med et specifikt oxidativt enzym ? disse er ansvarlige for at gøre huden af æbler og andre frugter brune? kunne nedbryde plantebiomasse såsom træspåner, hvedestilke, majsskaller eller græsslåninger til biprodukter, der kunne omdannes til brændstoffer og biokemikalier til plast.
”Dette er en spiludveksler, der kan omdanne den industrielle produktion af brændstoffer og kemikalier og således tjene til at reducere forurening betydeligt,” siger professor Felby.
”Det har altid været lige under vores næser, og alligevel har ingen nogensinde noteret sig: fotosyntesen ved hjælp af solen tillader ikke bare ting at vokse, de samme principper kan anvendes til at nedbryde plantestof, hvilket tillader frigørelse af kemiske stoffer. Med andre ord driver sollys kemiske processer. ”
Matthew Kanan, adjunkt i kemi ved Stanford University i Californien, håber at afskære den 100 million-årige proces, der vendte Karbon løv i fossilt brændstof og derefter i plast.
”Vores mål er at erstatte olieproducerede produkter med plast fremstillet af CO2 . . . du kan dramatisk sænke carbon footprint for plastindustrien ”
Han og kolleger rapporter i Nature-tidsskriftet at de simpelthen fandt en måde at springe 100 millioner år over og råolievej.
Plastprodukter starter med polyethylenterephthalat, kendt som polyester. Halvtreds millioner tons af de ting fremstilles hvert år af olie og naturgas, hvoraf 200 millioner tons kuldioxid frigives til atmosfæren.
Stanford-forskerne fandt en måde at forvandle landbrugsaffaldsprodukter og kuldioxid til en forbindelse kaldet 2-5-Furandicarboxylsyre til at være grundlaget for et lavkulstofplastisk alternativ. Det er, siger de, bare et første skridt.
”Vores mål er at erstatte olieproducerede produkter med plast fremstillet af CO2, ”Siger Dr. Kanan. "Hvis du kunne gøre det uden at bruge en masse ikke-vedvarende energi, kunne du dramatisk sænke kulstofindtrykket i plastindustrien."
Lars Berglund, leder af biokompositforskning ved Wallenberg Wood Science Center ved Sveriges Royal Institute of Technology i Stockholm og kolleger rapport i Biomacromolecules journal at de har udtænkt en anden måde at reducere bygningsomkostningerne og spare på elektrisk energi: de har lavet et optisk gennemsigtig træ.
De ekstraherede lignin, en uigennemsigtig naturlig komponent fra en træfinér, og imprægnerede derefter den resterende hvide finer med en gennemsigtig polymer. Med en smule nanoteknologisk tilpasning var de i stand til at ende med et stof, der kunne være enten gennemsigtigt eller halvtransparent, for at slippe ind i naturligt lys, men bevare privatlivets fred.
Fornybar ressource
”Gennemsigtig træ er et godt materiale til solceller, da det er en billig, let tilgængelig og vedvarende ressource,” siger professor Berglund. ”Dette bliver især vigtigt når man dækker store overflader med solceller.”.
Og snart kunne solvarmen oplade batterier. Xavier Crispin, professor i fysik og elektronik ved Laboratorium for organisk elektronik ved Linköpings Universitet i Sverige og kolleger rapport i Energy & Environmental Science journal at de efter mange års eksperiment har udtænkt en superkondensator med fluidelektrolyt baseret på ledende polymerer, der kan lades af solen.
Det er lavet af billige, sikre materialer og kan muligvis fremstilles i industriel skala. Patenter afventer.
Den eksperimentelle elektrolyt kan omdanne varme til elektricitet 100 gange bedre end standardelektrolytter. Men der er spørgsmål, der skal løses.
”Vi ved stadig ikke nøjagtigt, hvorfor vi får denne effekt,” siger professor Crispin. ”Men faktum er, at vi kan konvertere og opbevare 2,500 gange mere energi end det bedste af dagens superkondensatorer, der er knyttet til termoelektriske generatorer.” - 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)
