10 ý tưởng về nhiên liệu thay thế chưa từng xuất hiện trong phòng thí nghiệm

Một ngày nào đó, các cháu của chúng ta sẽ nhìn lại thời đại của chúng ta về nhiên liệu hóa thạch bẩn thỉu, và chúng sẽ cười nhạo chúng ta vì đã không lấy được năng lượng từ những con mèo chết sạch sẽ và hiệu quả như chúng.

Ừm, cái gì?

Bạn đã đọc đúng: nhiên liệu từ những con mèo chết. Và nếu bạn nghĩ rằng ý tưởng này cực kỳ kỳ lạ và khó xảy ra ... thì bạn đã đúng.

Giá năng lượng tăng cao đang lấy đi một phần ngân sách của mọi người, và những tác động kinh tế đã đẩy công nghệ "xanh" trở thành xu hướng chủ đạo. Để giảm bớt sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch đắt tiền, gây ô nhiễm, nhiều nguồn năng lượng mới đang được khám phá. Năng lượng gió , ô tô điện , ô tô lai , pin nhiên liệu hydro , diesel sinh học, ethanol - thế giới năng lượng thay thế thường có vẻ kỳ lạ và khó đoán.

Hóa ra có những nguồn năng lượng kỳ lạ hơn nhiều so với ngô và đường. Phần lớn, hầu hết mọi thứ có thể đốt cháy đều có thể được sử dụng làm nguồn nhiên liệu, nhưng để thực sự hoạt động trên quy mô lớn, một nguồn năng lượng thay thế phải đáp ứng các tiêu chí nhất định. Nó phải tạo ra nhiều năng lượng ròng hơn với ít tiền hơn so với các công nghệ hiện tại, nó phải phổ biến rộng rãi với số lượng lớn và nó phải tạo ra ô nhiễm tối thiểu.

Những nguồn năng lượng kỳ lạ phù hợp với tiêu chí nào? Bạn có thể ngạc nhiên bởi một số giải pháp thay thế nhiên liệu được đề cập ở đây; nhưng ý tưởng nào trong số những ý tưởng này là khoa học tay quay thuần túy, và ý tưởng nào có cơ hội thực sự thay đổi thế giới?

Hãy bắt đầu bằng cách tìm ra một trong những ý tưởng kỳ quặc hơn trước - một nguồn năng lượng mà rất có thể sẽ không bao giờ bắt kịp.

1. Mèo chết
2. Bia
3. Mùn cưa và chất thải gỗ
4. Tã bẩn
5. Sơn năng lượng mặt trời
6. Không khí nén
7. Nước
8. Khí bãi chôn lấp
9. Sô cô la
10. Tảo

Bạn có thể sử dụng xác mèo để làm nhiên liệu cho xe của bạn? Nếu bạn có thể, bạn có muốn không? Một tờ báo của Đức đưa tin vào năm 2005 rằng một nhà phát minh đã phát triển một hệ thống nhiên liệu có thể chạy bằng rác, bao gồm cả những con mèo đã chết.

Câu chuyện sớm được các trang tin tức Internet chọn ra, bao gồm một sự thật kinh khủng rằng một thùng nhiên liệu đầy sẽ cần đến 20 con mèo. Bài báo thậm chí còn đưa ra một số bình luận từ ít nhất một người ủng hộ quyền động vật đang bị xúc phạm.

Giống như nhiều câu chuyện kỳ ​​lạ khác, câu chuyện này có một phần sự thật. Tiến sĩ Christian Koch thực sự đã phát minh ra một chiếc máy có thể chuyển rác như giấy, nhựa và rác sân vườn thành nhiên liệu diesel sinh học . Tuy nhiên, không có đề cập đến mèo. Toàn bộ góc chết mèo dường như được phát minh bởi một phóng viên ma quái, nhưng đầy sáng tạo. Thiết bị KDV 500 của Koch được cho là có thể biến rác thành khí đốt với mức chiết khấu cao so với giá bán tại máy bơm [nguồn: Deutsche Welle ].

Giống như nhiều tuyên bố về các nguồn năng lượng mang tính cách mạng, chúng tôi vẫn đang chờ xem kết quả - loại trừ mèo chết.

Tiếp theo, một ý tưởng về một loại nhiên liệu thay thế mà một số người có thể khó chia tay - đặc biệt là vào một ngày hè nóng nực.

Chà, nó không hẳn là bia, nhưng đây là nhiên liệu bạn có thể tự nấu.

Ethanol có thể được tạo ra bằng cách lên men đường, tương tự như rượu whisky. Có thể chạy xe bằng ethanol nguyên chất - trên thực tế, tất cả các xe đua trong Indy Racing League đều sử dụng nó. Vì vậy, tại sao không mua một số đường và thiết lập một máy bơm khí ở sân sau của riêng bạn?

Bản thân ý tưởng không phải là xấu. Đó có thể là một câu trả lời tốt cho một số cá nhân nhất định, và những cải tiến trong công nghệ đang giúp sản xuất ethanol tại nhà dễ dàng hơn; tuy nhiên, vẫn còn một số lý do khiến điều này sẽ không hoạt động trên quy mô lớn. Kinh tế học không thành công.

Using the United States as an example, the sugar that's available is just too expensive to make this a worthwhile endeavor. In addition, distilling ethanol in your yard requires special permits, and it isn't currently legal to run a car on pure ethanol in the U.S. -- home distillers are required to make a fuel blend to stay on the right side of the law [source: Fitzgerald].

The biggest problem might actually be the effort involved. A certain segment of the population is highly motivated and technically skilled, and they'd love the thought of brewing their own fuel. But for this energy source to go mainstream, the average soccer mom has to be willing and able to tackle the process, too.

Chúng tôi không chọn những bà mẹ bóng đá ở đây, nhưng bất kỳ nguồn nhiên liệu nào đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn là cắm vào ổ cắm trên tường hoặc đổ đầy vào máy bơm sẽ phải đối mặt với một cuộc chiến khó khăn để được chấp nhận rộng rãi.

Bất chấp những gì bạn có thể đang nghĩ, có một vài nguồn năng lượng thay thế có tác dụng thực sự thay đổi thế giới - chúng chỉ hơi khác thường. Nhưng một lần nữa, đó là lý do tại sao bạn đang đọc bài viết này, phải không?

Ý tưởng này nghe có vẻ kỳ lạ - làm thế nào chúng ta có thể tạo ra đủ mùn cưa để tạo ra một lượng năng lượng hữu ích? Các nhà máy cưa trung bình của Hoa Kỳ đã chế biến 7,1 triệu ván gỗ lạng chỉ trong năm 2001 [nguồn: Bowe, et al ]. Nhân số đó với số lượng nhà máy trên toàn thế giới, và chúng ta đang nói về rất nhiều mùn cưa.

Tất cả các phế liệu từ quá trình chế biến gỗ công nghiệp thường bị loại bỏ, và chúng ta đang nói đến hàng tấn rác thải gỗ ở đây. Một số được chế biến lại thành ván dăm hoặc thành viên nén gỗ để làm bếp , nhưng vẫn còn rất nhiều gỗ phế thải không sử dụng được ở ngoài đó. Khi để thối rữa, chất thải gỗ thực sự là một mối nguy hại cho môi trường tạo ra khí mê-tan, một loại khí nhà kính có hại .

Một giải pháp là vận chuyển mùn cưa đến một nhà máy điện được thiết kế để đốt nó. Nhiệt lượng được sử dụng để tạo ra điện. Ý tưởng này còn khả thi hơn cả, nó đã được đưa vào thực tế - một nhà máy điện từ chất thải gỗ 14 megawatt đang được xây dựng ở Nigeria. Mùn cưa từ các nhà máy gần đó sẽ được vận chuyển đến nhà máy, và điện năng tạo ra sẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các nhà máy gỗ, còn lại đủ năng lượng để bán cho công ty điện lực quốc gia [nguồn: Energy Resource ].

Ý tưởng về nhiên liệu thay thế tiếp theo có thể sẽ khiến bạn phải nhăn mũi, nhưng Canada sẵn sàng thử nghiệm. Tại sao bạn không nên?

Điều này nghe gần giống như những con mèo chết, nhưng tã đã qua sử dụng có thể là một nguồn nhiên liệu tuyệt vời - không phải ai cũng muốn sống trong gió của nhà máy điện. Rác có thể được biến thành khí đốt và dầu đốt với rất ít ô nhiễm bằng cách sử dụng một quá trình gọi là nhiệt phân . Nó khác với thiêu đốt ở chỗ vật liệu được nung nóng trong một môi trường kín, không có oxy, quá trình này sẽ phá vỡ các phân tử bên trong để tạo ra các sản phẩm phụ hữu ích.

Tại sao tã giấy lại là ứng cử viên sáng giá như vậy cho quá trình nhiệt phân? Có một số lý do. Thứ nhất, chúng ta có rất nhiều tã dùng một lần, và chúng ta (cũng như trẻ sơ sinh) liên tục tạo ra nhiều hơn. Lý do thứ hai là việc sử dụng các thùng tái chế đặc biệt để tách chúng khỏi các loại rác khác sẽ tương đối dễ dàng.

Lý do thứ ba và cuối cùng là - và thực sự, đây là lý do lớn nhất mà nó sẽ hoạt động - tính nhất quán. Quá trình nhiệt phân hoạt động tốt nhất khi nó đã được tinh chỉnh phù hợp với vật liệu được làm nóng. Rác hỗn hợp có đầy đủ các loại vật liệu ngẫu nhiên, và bạn không bao giờ biết mình sẽ nhận được loại hỗn hợp nào từ ngày này sang ngày khác. Chúng tôi biết chính xác những gì có trong tã, nghĩa là về chất dẻo và vải được sử dụng trong sản xuất chúng, cũng như những gì trong tã, về những gì trẻ sơ sinh đặt ở đó.

Vì vậy, kết quả cuối cùng của việc sử dụng tã bẩn cho quá trình nhiệt phân tinh chỉnh là gì? Tất nhiên, các sản phẩm nhiên liệu. Một công ty điện lực ở Quebec, Canada đang lên kế hoạch xây dựng một nhà máy để thử nghiệm công nghệ này [nguồn: Hamilton ].

Nếu ai đó gợi ý rằng bạn có thể cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị điện trong nhà bằng sơn, và sau đó bạn so sánh giá mỗi gallon sơn với nhiên liệu, bạn có thể nghĩ rằng ý tưởng này chỉ tồn tại trong thời gian ngắn. Nhưng đây không phải là loại sơn bạn đốt làm nhiên liệu - đó là loại sơn năng lượng mặt trời đặc biệt thu nhận năng lượng của mặt trời.

Các kỹ sư của Đại học Swansea đang nghiên cứu về bản chất là một tấm pin năng lượng mặt trời sơn trên có thể được áp dụng cho các tấm thép được sử dụng để bao phủ nhiều tòa nhà. Sự tương tác của mặt trời với sơn và bề mặt thép bên dưới tạo ra một dòng điện có thể được bắt giữ và chuyển hướng.

Tính đến số lượng diện tích khổng lồ có sẵn và sử dụng tỷ lệ chuyển đổi tương đối khiêm tốn 5% cho năng lượng mặt trời sẵn có, các nhà khoa học tính toán rằng hàng năm sơn năng lượng mặt trời có thể sản xuất năng lượng cho 50 trang trại gió chỉ riêng ở Anh. Và điều đó thậm chí còn xét đến mức độ ánh sáng mặt trời mà Anh nhận được - không nhiều so với những nơi như Arizona hay Kenya [nguồn: Science Daily ].

Đây là một công nghệ có kinda, sorta, gần như được tạo ra từ phòng thí nghiệm. Nhưng khi bạn đọc thêm về nó, bạn sẽ ước nó vẫn ở đó.

Công ty xe hơi Ấn Độ Tata Motors (hiện sở hữu Jaguar và Land Rover, trong một cuộc đảo ngược tốt đẹp với chủ nghĩa thực dân Anh) đã làm việc trong nhiều năm để phát triển và tiếp thị một chiếc xe chạy bằng khí nén. Đây là cách nó hoạt động: một bình chứa đầy CO2 nén sẽ phun ra không khí, dẫn động một động cơ piston nhỏ làm quay trục khuỷu và dẫn động các bánh của một chiếc ô tô nhỏ, nhẹ.

Tata Motors có giấy phép sử dụng công nghệ do một công ty của Pháp có tên là MDI, công ty đã phát triển khí nén làm nhiên liệu thay thế từ đầu những năm 1990. Tuy nhiên, họ đã phải đối mặt với nhiều thất bại, bao gồm cả các vụ kiện tụng và lần ra mắt gần như thất bại vào năm 2010.

Gần đây, công ty cho biết rằng họ đang tiến gần hơn đến việc đưa một chiếc ô tô chạy bằng khí nén trên các con đường của Ấn Độ. Tin tốt? Không có khí thải, và hiển nhiên, không phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Các tin xấu? Nó sẽ chậm. Giống như, thực sự, rất chậm. Mong đợi công suất và mô-men xoắn ở các chữ số duy nhất và cho tốc độ tối đa khoảng 30 dặm một giờ. Phạm vi của nó cũng rất hạn chế. Có thể dự án tiếp theo của Tata sẽ là một chiếc xe mà con người không thể chạy nhanh hơn trong quá trình chạy bộ nhanh.

Bạn còn nhớ bộ phim Keanu Reeves năm 1996 "Phản ứng dây chuyền?" Không? Chà, bạn không phải là người duy nhất. Nhưng đây là phần có liên quan đến những gì chúng ta đã thảo luận: bộ phim nói về một nhóm các nhà nghiên cứu đang cố gắng tạo ra năng lượng từ nước. (Ngoài ra, Rachel Weisz cũng ở trong đó, và không có gì sai với điều đó.)

Fans of the movie, all four of them, have long wondered: Why haven't scientists found a way to extract energy from water? The truth is, they've been working on it. In 2007, an inventor found a way to ignite salt water using radio waves. That scientist, John Kanzius, who was actually working on a technique to fight cancer, discovered that the heat from the ignited water could power a small engine [source: Stroh]. In other words, the concept has been proven that salt water is a potential power source, but development of this idea hasn't progressed very far.

At least one other scientist claimed to have developed a car that could run on water. In the mid-1990s, inventor Stanley Meyer said he created a "fuel cell" that ran on water. However, the scientific community debunked Meyer's claims, and he ended up getting sued by his investors, during which he was declared a fraud by the courts. Maybe there's someone else out there that can truly make water work as a fuel.

If there's anything we humans are exceptionally great at, it's making garbage. No, we're not talking about Keanu Reeves movies again. We're talking about the stuff that's filling up your trashcan. In general, we're a wasteful society, and we don't think twice about throwing things away when we're done with them.

But what if trash could be used as a fuel source? Actually, some scientists say it can. Landfill gas, also called biogas and biomethane, is one of the few ideas on this list that's getting pretty close to being "out of the lab." While it's a relatively new technology, it's becoming increasingly popular in the U.S. and other countries because it's renewable -- and because there's no shortage of garbage on our planet.

As trash sits in landfills , the organic materials break down over time, creating methane and other gases. The landfills are covered up, and those gases are compressed to be used as a fuel source. Several corporations have begun to look for ways to use biogas to power their operations. Most recently, Apple has said biogas will help power a fuel cell farm at one of their centers in North Carolina [source: Gigaom]. It's about time we found something useful to do with all of our trash.

Not all of the alternative fuel sources on our list are disgusting like the dead cats and landfill trash. Who doesn't love chocolate ? Perhaps at some point in your life, you've been indulging in a Hershey bar or some rocky road ice cream and said to yourself, "You know what would make this even better? If I could run my car off of it."

Perhaps that same thought is what led scientists at the University of Warwick in Britain to create a Formula 3 racecar that runs on the waste byproducts created when chocolate is made. "Anything with a fat in it can be turned into diesel, and that's what we've managed to do," project head James Meredith told the New York Times in 2009 [source: Motavalli].

Nhiên liệu mà họ sử dụng đến từ nhà máy của Cadbury ở Anh, giúp cho việc nghiên cứu chiếc xe trở nên cực kỳ hấp dẫn. Đó là một ví dụ điển hình về cách gần như bất cứ thứ gì có thể được sử dụng để tạo ra nhiên liệu diesel sinh học .

Điều thú vị là, chiếc xe đua F3 của họ được làm gần như hoàn toàn bằng vật liệu hữu cơ tái chế và thực vật. Chiếc quần ưa thích Prius của bạn bây giờ trông không còn xanh nữa, phải không?

Một trong những loại nhiên liệu hứa hẹn nhất trong danh sách này không đến từ nhà bếp, thùng rác hoặc hộp xả rác của chúng ta như những loại còn lại; nó đến từ đáy biển.

Các nhà khoa học trên khắp thế giới đã và đang làm việc chăm chỉ để đưa nhiên liệu làm từ tảo ra khỏi phòng thí nghiệm và đưa vào các nhà máy điện có thể thắp sáng và sưởi ấm cho ngôi nhà của chúng ta. Tảo có thể được sử dụng để tạo ra nhiên liệu sinh học với tiềm năng tăng cường và thay thế nguồn cung cấp nhiên liệu hóa thạch hiện có của chúng ta. Dầu được thu hoạch từ các tế bào tảo thông qua nhiều phương pháp khác nhau; Những loại dầu này sau đó được trộn với các hóa chất khác để tạo ra dầu diesel sinh học . Tin tốt về tảo là nó có thể dễ dàng phát triển trong bể.

Nói cách khác, những gì chúng ta có ở đây là một nguồn năng lượng tái tạo thực sự khả thi. Nó vượt trội hơn nhiều so với ngô khi sản xuất nhiên liệu và không đe dọa nguồn cung cấp lương thực của chúng ta. Tiền của cả chính phủ và tư nhân đã được đầu tư rất nhiều vào nghiên cứu nhiên liệu tảo.

Nhưng sự phát triển nhiên liệu của tảo vẫn còn trong giai đoạn đầu; đó là lý do tại sao cái này vẫn chưa ra khỏi phòng thí nghiệm. Ít nhất thì vẫn chưa - một nghiên cứu gần đây cho biết nhiên liệu tảo còn cách xa thị trường ít nhất một thập kỷ [nguồn: Keune ]. Tuy nhiên, đó là một trong những ý tưởng nhiên liệu thay thế hứa hẹn hơn - và nó thậm chí không có mùi như tã giấy bẩn.

Ghi chú của tác giả: 10 Ý tưởng Nhiên liệu Thay thế Chưa bao giờ Có trong Phòng thí nghiệm

Các nguồn nhiên liệu thay thế là rất quan trọng đối với tương lai của nhân loại - điều đó chắc hẳn mọi người đã rõ. Các nhà khoa học dường như ném mọi thứ vào tường và nhìn thấy thứ gì dính vào, đó có thể không phải là một ý tưởng tồi. Bài báo này liệt kê rất nhiều nguồn nhiên liệu thử nghiệm. Một số là rất tiên tiến và có thể nhìn thấy ánh sáng trong tương lai gần, trong khi những người khác là những nỗ lực nửa vời trong việc lừa đảo các nhà đầu tư. Sẽ rất thú vị khi xem cái nào trong số chúng thực sự gây chú ý trong vài năm tới. Tôi đoán là nó sẽ không phải là những con mèo chết.

Những bài viết liên quan