Hur omvandlar träd koldioxid
Koldioxid som andas ut i atmosfären av djur och människor absorberas sedan av växtens blad och kopplas ihop med väte för att producera socker.
Sedan har jag börjat utveckla mina egna inriktningar inom forskningen. Nästan alla kemiska processer som är involverade i energiomvandling bygger på katalys. Anta att vi kan lagra sol- och vindenergi i form av flytande bränslen. Omvandling av koldioxid till bränslen med elektrokemi är en spännande teknik. I dag kommer 80 procent av all energi från fossila bränslen, och samhällets behov av energi förväntas öka.
Ett mycket effektivt sätt att lagra energi är i form av kemiska bindningar. Som en del av mitt doktorandarbete började jag också skaffa mig praktisk erfarenhet av optisk spektroskopi och röntgenspektroskopi vid Lawrence Berkeley National Laboratory LBNL. Koldioxiden binds både i trädet och ned i jorden. I så fall kan vi dra nytta av deras höga energitäthet, som finns lagrad i energitransportsystem, och överbrygga perioder då sol och vind ger små bidrag.
Målet är att förstå processer för att omvandla koldioxid till förnybara bränslen så effektivt som möjligt, säger Sergey Koroidov. Med hjälp av fotosyntesen omvandlar, å andra sidan, växterna koldioxid till syre, vatten och sockerarter som de dels använder i sin egen metabolism, dels lagrar i cellerna, ofta .
Valar – naturens egen lösning på klimatkrisen
En av de viktigaste vetenskapliga utmaningarna i dag är att från koldioxid utveckla förnybara energikällor i form av flytande kolväten och alkoholer i en kostnadseffektiv industriell skala. Den vetenskapliga utmaningen när det gäller att omvandla koldioxid till bränslen är bristen på effektiva katalysatorer för storskalig omvandling av dessa gaser när de fångas upp .
Tack vare procentsatserna ovan vet vi att det då består av kg vatten och kg torr massa. För att skapa ett ekonomiskt, socialt och miljömässigt hållbart samhälle måste vi förbättra tekniken för energiomvandling baserad på förnybara källor. Vi gör detta med hjälp av röntgenstrålar från synkrotronljuskällor och ultrakorta pulser från nya röntgenlasrar.
Hur tar man upp syre och koldioxid från luften? För en effektiv process måste vi ändå utveckla material som katalytiskt kan omvandla koldioxid effektivt till de önskade produkterna. Bladen fångar både upp koldioxid och solljus i en process som kallas för fotosyntes. Så man kan säga att det finns en jämvikt eller ett.
Hur mycket koldioxid binder svensk skog
Koppar är för närvarande den enda kända metallen som kan omvandla koldioxid till kolväten, men hur processen fungerar är inte helt känt. Den forskningen syftar till att producera kunskap som leder till en hållbar reduktionsreaktion för koldioxid CO2RR för att erhålla högre kolväten HCs och alkoholer: Dessa kan bli en oslagbar energiresurs avseende energitäthet, lagring och distribution.
Vid fotosyntesen så omvandlar växterna koldioxid och vatten till syre och socker med solenljuset som energikälla. Träd precis som alla gröna växter binder koldioxid från luften i sina gröna blad.
Vi börjar med ett exempel: tänk dig ett träd som väger 1 kg som lever i en miljö med % luftfuktighet. Nu är det dags att ta reda på hur mycket koldioxid ett träd tar upp. Att omvandla koldioxid tillbaka till bränslen via elektrokemi är ett mycket attraktivt alternativ. Den unika kemiska processen som träd och växter använder för att förvandla ljusenergi från solen till syre kallas fotosyntes.
"Fotosyntes" är ett grekiskt ord som betyder "lätt" och . Den vetenskapliga utmaningen när det gäller att omvandla koldioxid till bränslen är bristen på effektiva katalysatorer för storskalig omvandling av dessa gaser när de fångas upp från kolintensiva källor eller från atmosfären. Vi står inför stora utmaningar både på grund av den begränsade tillgången på fossila bränslen och klimatförändringarna som orsakas av den ökande koldioxidhalten i atmosfären och haven.
Sergey Koroidov utvecklar den grundläggande förståelsen för dessa reaktioner genom att studera omvandlingen på atomär och molekylär nivå. Den energi som genereras måste lagras för att vara tillgänglig när den behövs. Förutom att lagra energi minskar då också mängden koldioxid som släpps ut i atmosfären. Träden binder koldioxiden på flera sätt.
Förbättrad teknik för energiomvandling baserad på förnybara källor
Jag fascinerades av spektroskopiska möjligheter att studera katalytiska reaktioner, vilket fick mig att fortsätta min forskning i samma riktning, säger Sergey. När vi andas så gör vi tvärt om, dvs vi andas ut en koldioxid molekyl för varje syre vi andas in. I trädet omvandlas det till stammen, nya löv och rötter. Trädet tar upp lika mycket koldioxid som det det producerar syre.
Hur mycket koldioxid tar ett träd upp? – Fråga en Biolog
Sockret förvandlas till växtmat, och det extra syre som skapas under denna process släpps ut i atmosfären. Växten tar upp syre från luften och omvandlar syre och glukos till koldioxid och vatten, varvid den lagrade . Möjligheten att arbeta vid denna anläggning lockade honom.