Prawda

Środa, 13 grudnia 2017 - 08:11

« Poprzedni Następny »


Bakteryjne ogniwa słoneczne


Steven Novella 2017-09-09


Rośliny tworzą energię ze światła – jest to elegancka sztuczka, którą chcielibyśmy zaprząc do własnego użytku. Dokładniej, rośliny potrafią zamieniać światło słoneczne, dwutlenek węgla i wodę w cukry, które są cząsteczkami zawierającymi mnóstwo energii. Cukry można zamienić w etanol, który można używać jako paliwa. To jest zasada biopaliw. Korzyścią tego procesu jest to, że jest węglowo neutralny. Kiedy spalasz biopaliwo, zwracasz do atmosfery CO2, który został z niej uprzednio usunięty przy wytwarzaniu biopaliwa. Nie uwalniasz uprzednio uwięzionego CO2 do obiegu węgla.

Problem z biopaliwami polega na tym, że proces jest niewydajny. Ogólnie proces ma około 1% wydajności w kategoriach tego, ile światła słonecznego, które pada na pole roślin użytych na biopaliwo, kończy jako użyteczne paliwo. Sama fotosynteza ma zaledwie 3-6% wydajności.


Choć w przyszłości może być jakaś nisza dla biopaliw, wątpię, by uczyniły jakąś wielką różnicę dla zaspokojenia naszych potrzeb energetycznych. Ostatecznym problemem jest użycie ziemi. Już właściwie używamy całej dostępnej ziemi do uprawiania żywności, a rosnąca populacja stawia temu jeszcze większe wymagania. Po prostu nie mamy ziemi, by poświęcić ją na hodowanie roślin specjalnie na biopaliwa. Możemy używać odpadów i roślin niejadalnych, ale to prawdopodobnie nie wystarczy, by w jakimś istotnym stopniu przyczynić się do naszej infrastruktury energetycznej.


Jeśli jakiś rodzaj biopaliw ma mieć sens, musimy podnieść jego wydajność. Niektórzy naukowcy uważają, że rośliny nie będą rozwiązaniem. Są po prostu zbyt mało wydajne w ujarzmianiu energii światła. Jeśli chcemy mieć samoreplikujące się organizmy, które potrafią z wysoką wydajnością zamienić atmosferyczny CO2 i światło słoneczne w biopaliwo, musimy zwrócić się do bakterii. Niedawne badanie pokazuje, że ta opcja może być realna.


Pewne bakterie przetwarzają metale toksyczne przez wydalanie ich jako kryształy. Dr Kelsey Sakimoto z Harvardu, który brał udział w tym badaniu wyjaśnia:

“Jest to zdumiewająco proste, użyliśmy naturalnej zdolności tej bakterii, na którą nikt nigdy nie patrzył pod tym kątem. Hodujemy je i dodajemy małą ilość kadmu, a one naturalnie produkują kryształy siarczku kadmu, które zbierają się na zewnątrz ich ciał”.

Kryształy siarczku kadmu pozwalają bakteriom użyć światła słonecznego i produkować kwas octowy (ocet – CH3COOH). Dobrą wiadomością jest to, że ten proces, jak twierdzą, ma 80% wydajności. To jest znacznie więcej niż fotosynteza u roślin. Po prostu hodujesz kadź bakterii, dodajesz trochę kadmu, wystawiasz to na światło, a one z wysoką wydajnością produkują kwas octowy.


Następne pytanie brzmi – co robi się z kwasem octowym? Mamy węgiel z CO2 w cząsteczce o wyższej energii, a to jest trudna część, wymagająca wkładu energii. Ale nie możesz wlać kwasu octowego do baku. Możesz jednak wytworzyć butanol z kwasu octowego, a butanol można spalać jak benzynę (nawet w zwykłych samochodach bez modyfikacji).


Ten proces oferuje interesujące możliwości, szczególnie dlatego, że nie wymaga dużo miejsca, tylko kadzie z bakteriami, a wydajność, jak mówią, jest wysoka. Oczywiście jednak trzeba jeszcze będzie zobaczyć czy realny, całkowity proces doprowadzający do użytecznego paliwa, może być stosowany na skalę przemysłową i jaka będzie całościowa wydajność masowej produkcji. Ta konkretna droga może ostatecznie nie zostać użyta.


Pokazuje to jednak, że jest wiele ciekawych badań na tej arenie z kuszącymi wynikami. Podobnie jak z innymi technologiami produkcji i składowania energii, ten proces będzie musiał mieć szereg korzystnych cech równocześnie, by był użyteczny. Ten ma przynajmniej kilka – tani i dostępny wkład i rozsądną wydajność. Nadal jednak są niewiadome, jak czego potrzeba do produkcji na wielką skalę.


Oczywiście, aby jakiekolwiek biopaliwo lub każdy inny proces wytwarzania energii miał znaczący wpływ na naszą całkowitą infrastrukturę energetyczną, musi być możliwe produkowanie energii na olbrzymią skalę. Skłonienie roślin, drożdży lub bakterii, by robiły interesujące rzeczy w laboratorium, jest początkiem, ale jeśli ten proces nie ma sensu na wielką skalę, może prowadzić do nikąd.


Nadal uważam, że biopaliwa mają małą szansę w tym wyścigu. Wątpię, by mogły osiągnąć cokolwiek poważniejszego niż małą niszę w produkcji energii. Dobrze jednak, że trwają badania. Żywe organizmy mają olbrzymi potencjał, jeśli potrafimy zestawić łańcuch produkcyjny w produkt finalny, który działa również na wielką skalę.


Bacterial Solar Cells

22 sierpnia 2017

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Steven Novella


Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe.  Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine.

Prowadzi blog Neurologica.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 700 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Biotechnologia jest pilnie potrzebna w Afryce – dla gospodarki i środowiska   Ridley   2017-12-08
Okrutne zabawy wielorybów   Lyon   2017-12-07
Specjacja zięb z Galápagos przez hybrydyzację   Coyne   2017-12-04
Zrób sobie test ciążowy, Krzysiu   Łopatniuk   2017-12-02
Szopy pracze są inteligentne, ale bywają kłopotliwe   Novella   2017-11-30
Popieranie wiatrowej i słonecznej energii kosztem środowiska   Ridley   2017-11-28
Tradycyjni uzdrawiacze, szczyt o szarlatanerii i “medyczny apartheid” w Południowej Afryce   Igwe   2017-11-25
Prawo Amary   Ridley   2017-11-24
Ewolucja przyłapana na gorącym uczynku   Novella   2017-11-22
Dziwaczny skrzydłoszpon rogaty   Coyne   2017-11-18
Południowoafrykańska saga: kampania dezinformacji grup anty-GMO przeciwko nowej, odpornej na choroby odmianie kukurydzy   Ongu   2017-11-17
Niecne chochliki naszej pamięci   Novella   2017-11-16
BBC znowu błędnie przedstawia ewolucję, opisując nowe odkrycie wczesnych ssaków wyższych   Coyne   2017-11-14
Teraz nawet akceptujących zmianę klimatu nazywa się “negacjonistami   Lomborg   2017-11-13
Nowy gatunek orangutana? Wątpię.   Coyne   2017-11-10
Antynauka czystego jedzenia   Novella   2017-11-08
Wiecej niemądrych twierdzeń, że epigenetyka całkowicie zrewiduje nasz pogląd na ewolucję   Coyne   2017-11-06
Skandal z glifosatem   Ridley   2017-11-04
Ugandyjski dziennikarz: jak informować o biotechnologii, kiedy jej krytycy rozsiewają dezinformację?   Christopher Bendana   2017-11-03
Myślenie spiskowe i rozpoznawanie wzorów   Novella   2017-11-02
Czy wierzysz w duchy?   Łopatniuk   2017-10-28
Dlaczego nie ma pokoju na Bliskim Wschodzie   Salzman   2017-10-25
Jeremy, samotny, lewoskrętny ślimak wreszcie kojarzy się – a potem umiera   Coyne   2017-10-24
Naturopaci: potrafią uczynić nawet sól z Epsom potencjalnym zabójcą     2017-10-23
Niemal pięciokilogramowa żaba żyła na prastarym Madagaskarze   Coyne   2017-10-19
Uroczy wykres, który opowiada naszą historię   Cobb   2017-10-17
Genetycznie modyfikowana pszenica dla wrażliwych na gluten   Novella   2017-10-16
Czy Oświecenie przygasa?   Ridley   2017-10-13
Zdumiewająca, mordująca ptaki modliszka   Coyne   2017-10-13
Indie otwierają laboratorium homeopatyczne   Novella   2017-10-11
Roboty będą uprawiać ziemię   Ridley   2017-10-09
Przełyk Barretta, czyli bez paniki, ale…   Łopatniuk   2017-10-07
“Daily Beast” wypacza epigenetykę oszukańczymi twierdzeniami, że dzieci mogą “odziedziczyć wspomnienia Holocaustu”   Coyne   2017-10-05
Wszystkiego najlepszego w dniu 60. urodzin, centralny dogmacie!   Cobb   2017-10-04
Huragany zdarzają się   Ridley   2017-10-02
Niekochany lewoskrętny ślimak szuka partnera   Coyne   2017-09-28
Niesłuszny atak na młodą badaczkę   Novella   2017-09-27
Jak anty-GMO aktywiści blokują humanitarną biofortyfikację w Afryce i Azji   Ongu   2017-09-26
Sobotnia lekcja genetyki: ciołek matowy gynandromorf   Coyne   2017-09-23
Czy Uganda potrzebuje GMO? Naukowcy spoglądają na edytowanie genów, by przyspieszyć innowacje   Ongu   2017-09-20
Strach przed GMO i Dunning-Kruger   Novella   2017-09-18
o skomplikowane, czyli co zabija chorych na raka płuc   Łopatniuk   2017-09-16
Nowe pająki pawie   Coyne   2017-09-12
Obserwowanie wielorybów w Monterey Bay   Lyon   2017-09-11
Bakteryjne ogniwa słoneczne   Novella   2017-09-09
A.N. Wilson znowu kopie Darwina, tym razem w “Times”   Coyne   2017-09-07
Medycyna alternatywna zabija   Novella   2017-09-06
Wiecej o biologii i rasie   Mayer   2017-09-05
O rzeczywistości rasy i odrazie do rasizmu    i Brian Boutwell   2017-09-04
Panie doktorze, to nie rak   Łopatniuk   2017-09-02
Odporne na szkodniki rośliny uprawne GM oferują nadzieję Afryce, która walczy z larwami ciem   Ongu   2017-09-01
Opera mydlana, czyli więcej o łyskach   Lyon   2017-08-31
Ujawnienie kosztów opóźnienia GMO w Ugandzie   Ongu   2017-08-30
Symboliczny sceptycyzm w sprawie egzorcyzmów   Novella   2017-08-29
Pasożytnictwo lęgowe, łyski amerykańskie   Lyon   2017-08-24
Lektyny – nowy straszak żywieniowy   Novella   2017-08-22
Zabobonne pojęcia u sedna przekonań antyszczepionkowych     2017-08-21
Choroba bananów, GMO i ewolucja produkcji żywności   Ongu   2017-08-19
Przetwarzanie informacji przez mózg -porcjowanie   Novella   2017-08-16
Pomachaj do pańci ogonkiem   Łopatniuk   2017-08-12
Zrobić więcej za mniej dla Haiti   Lomborg   2017-08-11
Perkoz zausznik i jego pisklęta   Lyon   2017-08-10
Argument neuroróżnorodności na rzecz wolności słowa   Miller   2017-08-08
Czyste okrucieństwo cięć w pomocy żywnościowej   Lomborg   2017-08-07
Więcej o śmieciowym DNA   Novella   2017-08-05
Skomplikowana ewolucja wielkich kotów   Coyne   2017-08-03
Kruchość prawdy   Novella   2017-08-02
Czy kruki robią plany na przyszłość?   Coyne   2017-07-29
Opera mydlana z życia łysek amerykańskich, część III   Lyon   2017-07-28
Dlaczego jesteśmy świadomi   Novella   2017-07-26
Wybuchy epidemii odry w Europie: zapowiedź tego, co przyjdzie do USA?     2017-07-24
Bliskie spotkania z baronem MünchausenemPaulina Łopatniuk     2017-07-22
Ciepło, zimno i śmierć w oczach mediów   Lomborg   2017-07-21
Naukowcy walczą z głodem przez złamanie genetycznego kodu pszenicy   Gelber   2017-07-20
Potrzeba pewności i myślenie konspiracyjne   Novella   2017-07-17
Wielka rozbieżność w afrykańskich genomach   Ridley   2017-07-15
Okablowanie mózgu   Novella   2017-07-12
Opera mydlana z życia łysek amerykańskich, część II   Lyon   2017-07-10
Postmodernizm i prawda   Dennett   2017-07-09
Palestyńska intersekcjonalność z nazistami   Frantzman   2017-07-08
Genesis po raz szósty: spowodowana przez człowieka masowa specjacja   Ridley   2017-07-07
Korzyści zdrowotne papierosów! Dziwuszki ogrodowe wkładają niedopałki do gniazd, by odpędzić kleszcze   Coyne   2017-07-05
Akupunktura na pogotowiu też nie działa   Novella   2017-07-04
Łyski amerykańskie i ich obyczaje   Lyon   2017-07-02
Umiesz paradygmować, kolego?   Stenger   2017-07-01
Gigantyczne “paleonory” wykopane przez wymarłe ssaki   Coyne   2017-06-29
Biodynamiczne rolnictwo i inne nonsensy   Novella   2017-06-28
Pochodzenie i migracja kotów domowych: badanie genetyczne   Coyne   2017-06-27
Masz szczątkowe mięśnie, które poruszały wąsy twoich przodków   Coyne   2017-06-25
Najwcześniejsi ludzie współcześni   Novella   2017-06-23
Głupota pomylonej godności   Pinker   2017-06-21
Mój potworniak ma raka, czyli gdzie z tą tarczycą, poczwaro   Łopatniuk   2017-06-17
Rozszyfrowanie tego, jak mózg naczelnych identyfikuje twarze ludzkie   Coyne   2017-06-16
W naukę się  nie wierzy, naukę się uprawia   Koraszewski   2017-06-15
Ryzyko niewarte podejmowania: list otwarty do moich kolegów w świecie akademickim   Boutwell   2017-06-14
Intersekcjonalny feminizm kwantowy   Coyne   2017-06-13
Antynaukowe przesłanie „Frankensteina” zawsze było głupie   Ridley   2017-06-12
Superantybiotyki na supermikroba   Novella   2017-06-10
Jeden bit różnicy, czyli cyberjasyr od powicia   Maszkowski   2017-06-08
Dobór sztuczny w działaniu: więcej słoni rodzi się bez ciosów   Coyne   2017-06-06

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej



Ściganie bluźnierstwa



Ryby jaskiniowe



Autyzm



Od niepamiętnych czasów



Tunezyjczycy przeciw złemu prawu



Drugie prawo termodynamiki



Pochwała ignorancj



Mistyfikacja Sokala



Intronizacja Chrystusa



Obama chrzescijanie



Szelest liści



Czego wam nie pokazują?



Rozdzielenie religii i państwa



Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa



Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji



Religia zdrowego rozsądku



Kto się boi czarnego luda?



Land of the pure



świecące ryby



Lewica klania sie



Nis zgubic



Religia pieklo



Nienawisc



Niedożywienie w Ugandzie



Ewolucja nieunikniona



Starty z powierzchni


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk