DỊCH

Thông tin 2

kho tài nguyên

Thống kê

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • VUI MỪNG CHÀO ĐÓN

    1 khách và 0 thành viên

    XEM TRUYỀN HÌNH

    Free Car 8 Cursors at www.totallyfreecursors.com

    sự kiện

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tài liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu chưa đăng ký, hãy nhấn vào chữ ĐK thành viên ở phía bên trái, hoặc xem phim hướng dẫn tại đây
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay phía bên trái.
    Gốc > DIỄN ĐÀN HOÁ HỌC >

    Công nghệ mới: Sản xuất hydro từ tảo Chlamydomonas

    Hydro là nguồn năng lượng có tiềm năng thay thế nhiên liệu hóa thạch, từ đó giảm đáng kể lượng khí nhà kính. Ý tưởng sản xuất hydro từ tảo không phải là mới mẻ và được nhiều người ủng hộ, nhất là khi năng lượng sinh học này không gây tình trạng cạnh tranh với việc sản xuất lương thực như ethanol sản xuất từ cây trồng. Các nhà khoa học đang tìm cách tăng sản lượng hydro từ tảo.

    Một loài tảo xanh đơn bào có tên khoa học là Chlamydomonas reinhardtii đang là niềm hy vọng cho các nhà khoa học trong việc chế tạo hydro. Loài tảo sống trong đất này có khả năng tạo ra một lượng nhỏ hydro khi chúng tập trung năng lượng từ sự lên men trong điều kiện kỵ khí. Khi đó, hydro được giải phóng qua hoạt động của một enzyme gọi là hydrogenase, được cung cấp năng lượng từ electron tạo ra từ sự phá vỡ các hợp chất, hoặc cơ, hoặc trong quá trình tách nước do quang hợp, trong đó một phần nhỏ electron được chuyển hóa thành hydro. Các nhà khoa học thuộc Khoa Sinh học thực vật Học viện Carnegie, Phòng thí nghiệm quốc gia về năng lượng tái sinh (NREL), và Trường mỏ Colorado (CSM) đang tập trung nghiên cứu nhằm tăng lượng eclectron, từ đó sinh ra lượng hydro cao hơn. Qua nghiên cứu, họ đã phát hiện rằng tảo Chlamydomonas lên men nhờ hoạt hóa đường lên men, từ đó làm xuất hiện succinate (một loại hóa chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi để tổng hợp xăng). Các nhà khoa học cho rằng họ có thể tăng sản lượng hydro bằng cách ngăn chặn hoặc biến đổi một số loại đường trao đổi chất nói trên.

    Những vi sinh vật sống trong đất như tảo Chlamydomonas có rất nhiều loại đường trao đổi chất khác nhau, bởi nồng độ oxy, trữ lượng dinh dưỡng, nồng độ methal và các chất độc trong lòng đất thường không ổn định, khiến vòng trao đổi chất của vi sinh vật phải thay đổi theo để dễ bề thích nghi. Các nhà khoa học đã giải mã hoàn chỉnh bộ gene của Chlamydomonas nhằm tìm ra những gene chính có nhiệm vụ mã hóa protein tham gia vào quá trình lên men và tạo hydro. Nghiên cứu sâu loài tảo này, họ hy vọng sẽ phát triển được các phương pháp mới chế tạo hydro và các năng lượng sinh học có thể tái sinh để phục vụ cho con người.

    Kim loại trong suốt

    Dưới một sức nén đủ cường độ, tất cả các vật chất đều trở nên rắn như kim loại. Có thể lấy ví dụ như trên sao Thổ và sao Mộc, áp suất lớn đến mức hydro cũng bị nén thành thể rắn. Từ nguyên tắc này, giáo sư vật lý Yanming Ma của Đại học Cát Lâm (Trung Quốc) đã chứng minh rằng dưới sức nén cực lớn, nguyên tố Natri sẽ trở nên trong suốt và có tính cách điện cao. Natri là kim loại mềm, nhẹ, màu trắng bạc, có phản ứng hóa học mạnh nên không thể tìm thấy ở dạng tự do trong thiên nhiên. Natri có phản ứng mãnh liệt với nước, tạo ra hydro và các ion hydroxit. Nếu được chế thành dạng bột đủ mịn, Natri sẽ tự bốc cháy trong nước. Tuy nhiên, nó không bốc cháy trong không khí có nhiệt độ dưới 115 độ C. Theo giáo sư Yanming Ma, dưới áp suất lớn, nguyên tử Natri đẩy các electron phía ngoài vào khoảng giữa các nguyên tử - những “hố” mà nếu lọt vào đó, chúng không thể thoát ra. Thực nghiệm cho thấy, khi áp suất tăng lên trên 1triệu atm, natri chuyển màu thành màu đen. Khi áp suất lên tới 2 triệu atm, nó biến thành màu đỏ trong. Nếu tiếp tục tăng áp suất, kim loại này trở nên trong suốt không màu. Đây là phát hiện quan trọng giúp các nhà khoa học hiểu được các đặc tính của vật chất trong môi trường áp suất cao, từ đó ứng dụng trong các nghiên cứu về vũ trụ như các ngôi sao và siêu hành tinh.

    Năng lượng mới từ thiên nhiên

    Đáy đại dương và tầng đất đóng băng ở Bắc cực giam giữ một lượng khí gas hydrat thiên nhiên lớn. Các nhà khoa học hy vọng rằng chất khí này ở dạng đóng băng sẽ là một nguồn năng lượng mới, sạch và ổn định. Nguồn năng lượng này khi được sử dụng thải ra ít chất CO2 hơn các loại nhiên liệu hóa thạch khác. Các nhà nghiên cứu ước tính có thể thu được lượng khí tự nhiên ở vùng Bắc Alaska có thể khai thác được đủ để sưởi ấm hơn 100 triệu ngôi nhà trong vòng hơn một thập ky. Tuy nhiên, những con số này còn phụ thuộc vào hiệu quả và chi phí của công nghệ chiết xuất khí metal từ khí hydrat. Khí hydrat hình thành khi metal - phân hủy từ các chất hữu cơ - kết hợp với nước ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Những điều kiện đó chỉ có ở dưới đáy đại dương vùng cực và trong lòng đất ở một số địa điểm. Người ta có thể tìm thấy những “mỏ” khí hydrat ở Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản. Có thể chiết xuất khí metal từ hydrat bằng cách giảm áp suất nguồn khí; hoặc trao đổi các phân tử metal trong cấu trúc khí hydrat với khí CO2. Nhật Bản và Ấn Độ hiện là các nước đầu tư vào các chương trình nghiên cứu khí hydrat lớn nhất trên thế giới. Chính phủ Mỹ cũng kết hợp với các công ty tư nhân và các trường đại học chi nhiều triệu đô la để nghiên cứu và phát triển công nghệ khai thác khí hydrat như một nguồn năng lượng thay thế. Người ta hy vọng rằng trong tương lai, khí gas này có thể là một nguồn nhiên liệu thay thế các nhiên liệu hóa thạch.

    Năng lượng từ… hơi thở

    Cuộc chạy đua tìm kiếm nguồn năng lượng mới khiến các nhà khoa học tìm đến với nhiều ý tưởng kỳ lạ. Hãng Origo Industries (Anh) đã chế tạo một thiết bị mang tên Eco-box, có khả năng hút khí CO2 do con người thải ra và biến nó thành nhiên liệu. Thoạt đầu, Eco-box được thiết kế để thu khí thải CO2 từ các phương tiện giao thông, và cung cấp lượng khí này cho sự quang hợp của tảo. Trong quá trình quang hợp, tảo sản sinh ra dầu, với năng suất nhiều gấp 30 lần so với lượng dầu có thể chiết xuất từ đậu nành trên cùng một diện tích trồng trọt. Dầu thu được từ tảo có thể tinh chế thành diesel sinh học. Hiện nay, sân bay John Lennon ở Liverpool của Anh đã bắt đầu lắp đặt hệ thống tái chế khí thải carbon Eco-box, với mục tiêu sản xuất 109.000 lít nhiên liệu sinh học, để sử dụng trong các phương tiện cơ giới dùng dầu diesel và cung cấp nhiệt và nước nóng cho sân bay. Eco-box có thể cung cấp 3.632 lít nhiên liệu mỗi ngày, và nhà sản xuất có thể hoàn vốn chỉ sau 1 năm.

    Nguyên Sa

    (Theo Science Daily, NewScientist, Livescience)


    Nhắn tin cho tác giả
    Nguyễn Văn Tình @ 22:19 22/05/2011
    Số lượt xem: 584
    Số lượt thích: 0 người
     
    Gửi ý kiến