研究人员在实验室继续设计巧妙的新方法来节省能源

S美国的科学家们已经找到了新的方法来生产生物燃料,提高作物的产量,并通过熟悉材料的新颖应用来开发二氧化碳。

当政治家姿态,气候科学家哀叹叹息,实验室的研究人员继续设计巧妙的新方法,以节省能源,提高效率,并充分利用太阳能。

加利福尼亚喷气推进实验室的Darren Drewry和伊利诺斯大学的两位同事建立了一个计算机模型,可以设计出能够产生更多8.5%营养的大豆作物,减少13%的水分,并将更多的阳光反射回太空。

他们在杂志上报道 全球变化生物学 他们可以通过在茎秆上稍微不同的叶分布以及叶生长的角度来实现全部三个目标,使用称为数值优化的技术来尝试大量的结构性状以获得最好的结果。 “令人惊讶的是,这些特质的组合可以同时改善这些目标,”德鲁里博士说。

在伟大的进化挑战赛中,植物为光而战,并试图把彼此置于阴影之中。


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植物生物学家Stephen Long说:“在这些竞争条件下,我们的作物在野外反映了数百万年。 “在农作物领域,我们希望植物能够共享资源,节约水分和养分,所以我们一直在研究什么叶片安排最适合。”

一旦未来的农业科学家研究出他们最希望的作物 - 干旱地区,水资源经济必须高度评价 - 该计划可以决定叶子的最佳配置。 因此,未来的育种者可以从庞大的现有大豆变种库中挑选特征。

持久的效益

他们可以减少冠层让光通过降低水平增加产量,或者他们可以提高冠层反射光线回到太空,抵消气候变化。

环境工程师Praveen Kumar说:“我们还可以模拟这些植物檐篷在未来的气候中可以做些什么,从而使40或50成为现实。

在加利福尼亚州的斯坦福大学,其他科学家已经想到了一种生产生物燃料的方法,没有田地,植物或阳光的好处。 他们报告 自然 他们设计了一种氧化物衍生的铜催化剂,可以将汽车废气和燃煤发电站中的致命气体一氧化碳直接转化成玉米和其他农作物的液体乙醇。

更重要的是,他们说,他们可以在室温和常压下做到这一点。 该技术依赖于将氧化铜转变成金属铜的纳米晶体网络的能力,所述金属铜将在电解反应中用作阴极并将一氧化碳还原成乙醇。

生物燃料价格昂贵:需要时间,田地,肥料和水。 需要花费800加仑的水来生长一蒲式耳的玉米,然后产生三加仑的乙醇。 新技术可以消除作物,时间和大量的水。

十倍的效率增益

它打开了另一种方式来利用捕获的CO2作为电源。 二氧化碳可以有效地转化为一氧化碳。 新的氧化物衍生的铜催化剂可以使一氧化碳转化为乙醇,其效率是任何普通铜催化剂的十倍。

该小组想要扩大其催化电池,并看到它由太阳能或风能提供动力。 斯坦福大学的马修•卡南(Matthew Kanan)表示:“但是,我们还有更多的工作要做,这是一个实用的设备。

同时,俄勒冈州的科学家在英国皇家化学学会杂志上报道 RSC进展 他们已经测试了一种挖掘太阳光线的新方法,并且利用这种能量同时制造太阳能材料。

纳米科学和铜的匹配再一次提供了意想不到的后果。 通过将光线连续聚焦在连续流动微反应器上,研究人员合成了可以制造的铜铟纳米颗粒墨水 薄膜太阳能电池在几分钟内。 其他流程可能需要几个小时来交付相同的材料。

俄勒冈州立大学Chih-Hung Chang说:“只要有足够的太阳能资源,它就能生产出太阳能材料,在这个化学制造过程中,能源的影响将是零。

气候新闻网

关于作者

Tim Radford,自由记者Tim Radford是一名自由记者。 他曾经工作过 守护者 对于32年,成为(除其他事项外)的信件编辑,美术编辑,文学编辑和科学编辑。 他赢得了 英国科学作家协会协会 年度科学作家奖四次。 他曾在英国的英国委员会任职 国际减少自然灾害十年。 他曾在数十个英国和国外城市讲过科学和媒体。 

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