Sisukord:

Kiire 3-D Printer Võib Taaselustada Vetikate Biokütust Korallide Boonusega
Kiire 3-D Printer Võib Taaselustada Vetikate Biokütust Korallide Boonusega

Video: Kiire 3-D Printer Võib Taaselustada Vetikate Biokütust Korallide Boonusega

Video: Kiire 3-D Printer Võib Taaselustada Vetikate Biokütust Korallide Boonusega
Video: 3D ПРИНТЕР! Обзор возможностей XYZ Printing Pro 2023, September
Anonim

Vetikate biokütust ootab tänapäeval kindlasti ees ülesmäge võitlus, mis on seotud ülemaailmse naftahinna krahhi ja elektrisõidukite konkurentsiga. Sellegipoolest võib vetikate biokütuse fännide jaoks olla lootus, mis on ülikiire 3D-printeri näol, mis asub Californias laboris. Huvitavas jätkusuutlikkuse kahes etapis võib sama masin välja sülitada ka abivahendi maailma vaevalistele korallrahudele.

taastuv biokütuse korall
taastuv biokütuse korall

UC-San Diego 3D-printer võiks avada vetikate biokütuse tuleviku ja aidata säästa ka korallriffe (foto kärpinud SIO National Science Foundationi kaudu).

3D printeri abil vetikate biokütus

Kõnealune 3D-printer elab San Diegos California ülikooli Jacobsi insenerikooli nanotehnoloogia professori Shaochen Cheni laboris.

Labor on paremini tuntud ülikiire 3D-printimise rakendamise tõttu meditsiinivaldkonnas, sealhulgas rakkude interaktsioon mikro- ja nanokeskkondadega, biomaterjalide teadus ja biomehaanika. Suurt kiirust on vaja, kuna peate elavad biopõhised materjalid enne nende aegumist 3D-vormingus printima.

Vetikate biokütuse fännidele pakub erilist huvi labori juhtpositsioon päikeseenergiaga seotud valdkondades.

"Oleme fotopolümerisatsioonil põhineva 3D-printimise ja bioprintimise tehnikate väljatöötamisel üks juhtivaid gruppe selles valdkonnas," selgitab labor. "Meie printimismeetodid võimaldavad hüdrogeelides mikro- ja / või nanoskaala eraldusvõimega luua 3D-tellinguid vaid sekunditega."

Vetikate biokütus ja korallide ühendus

Kui tabasite selle foto-polümerisatsiooni kohta, jookske kohe välja ja ostke endale sigar. Vetikate biokütuse üks peamisi väljakutseid on vetikate võimalikult kiire ja efektiivne kasvatamine, mis hõlmab päikeseenergia võimalikult tõhusat kasutamist.

See viib meid UC-San Diego ja Cambridge'i ülikooli paljude riikide teadlaste meeskonna juurde. Nad vaatasid korallide, vetikate ja päikeseenergia vastastikust mõju ja märkisid, et "korallid on arenenud optimeeritud footonite suurendamise süsteemidena, mis on viinud kosmosetõhusa mikrovetikate kasvu ja silmapaistva fotosünteesi kvantefektiivsusega".

Kas teil on kõik see olemas? Hea! Nüüd lihtsakeelse versiooni kohta. Korallid on hämmastavalt mitmekesised, kuid neil kõigil on sama kaltsiumkarbonaadi tugistruktuur, mis kahekordistab valgust hajutavat keskkonda, mis võimaldab rohkematel vetikatel kasvada ja ruumi sisekudedega jagada.

Ilma valgust hajutava geomeetriata piiraks vetikate kasvu varju, mille nad ise loovad, või, nagu meeskond ütleb, „on korallide fotosünteetilisi sooritusi optimeerinud evolutsioon piiratud ressurssidega konkurentsivõimelises elupaigas, mis toob kaasa kosmosetõhusa valguse juhtimine, suur vetikarakkude tihedus ja fotosünteetiline kvantefektiivsus, mis lähenevad teoreetilistele piiridele."

See kõlab üsna muljetavaldavalt, kuid meeskond otsustas proovida põhistruktuuri mõningaid täiustusi.

Tundub, et neil see õnnestus. Selle kuu alguses ajakirjas Nature Communications avaldatud uuringus teatas meeskond, et nende kohandatud 3D-trükitud korallid võivad kasvatada mikrovetikate kaubanduslikku tüve kuni 100 korda tihedamalt kui looduslikud korallid.

Parandused keskendusid suurema valguse püüdmisele ja hajutamisele konstruktsioonis, osaliselt kaunistades insenertehnoloogiliselt valmistatud koralli pisikeste silindriliste struktuuridega ja osaliselt nanoskaalakristallide sisestamisega.

Koralli säästmine korallide ja vetikate biokütuse abil

Lisaks sellele, et mikrovetikate kasvatamine on säästlikum, on teadlased optimistlikud, et nende uut koralli saab kasutada looduslike korallrahude parandamiseks ja taastamiseks.

See saab olema kõva rida kõplamiseks, arvestades stressi, mida kliimakriis kogu maailmas korallriffidele paneb.

See ringleb tagasi vetikate biokütuse kui alternatiivse kütusena, mis aitaks kliimakriisiga toime tulla, püüdes süsinikku lihtsalt eraldada.

Ühe maailmamajanduse süsinikdioksiidi heite vähendamise võimalusena olid vetikate biokütusel Obama administratsiooni ajal mõned kuldsed hetked, kui USA merevägi ja õhujõud paigutasid selle reaktiiv- ja veesõidukite kütuseks.

Energiaosakond jätkas vetikate biokütuste uurimiseks dollarite langetamist pärast Obama ametist lahkumist ja eelmise aasta juulis, mis oli osa 79 miljoni dollari suurusest bioenergia-uuringute rahastamise osast.

NASA on pumpanud vetikaid uurimispiirkonda ka karpide abil, nii maavälise elu toetamise kui ka kütusena.

Siis on veel ExxonMobil, mis hakkas oma huvi vetikate biokütuse vastu üles kasvatama juba 2013. aastal, ehkki see võis olla seotud pigem huviga kinni pidada söe sidusrühmade huvides kui tõsistest pingutustest säästlikumale mudelile üleminekuks.

Pildikrediit (kärbitud): 3D-prinditud pilt SIO (Scripps Institution of Oceanography, UC-San Diego) kaudu National Science Foundationi kaudu.

Soovitan: