Mikroorganismy spotřebovávající rostliny produkují nízkouhlíkový obnovitelný zemní plyn

ДОКЛАД ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА. ВИДЕО-ВЕРСИЯ. ALLATRA SCIENCE (Smět 2019).

Anonim

(Phys.org) - Nová studie ukazuje, že mikroorganismy, které konzumují rostliny, které se nacházejí v uhelných elektrárnách, mohou přeměnit sacharidy rostlin na zemní plyn a potenciálně nabízejí udržitelnou čistou metodu výroby energie.

Po více než sto let byly uhelné kotle nejen zdrojem uhlí, ale i zemním plynem. Až donedávna se předpokládalo, že zemní plyn v uhelných elektrárnách se tvořil před milióny let, současně se vytvářelo i samotné uhlí. V posledních letech však vědci zjistili, že existují mikroorganismy, které v současné době žijí v uhelných kotlích, které se živí uhlovodíky v uhlí, a přeměňují uhlí na zemní plyn.

Bohužel, jakmile se zemní plyn z uhlíkových lží začne čerpat z vrtů, rychle se vyčerpá během několika let. Výzkum ukázal, že k tomuto vyčerpání dochází, protože mikroorganismy vyčerpávají biologicky dostupný obsah uhlíku z uhlí - v podstatě nemají co jíst. Zatímco došlo k několika pokusům o biostimulaci mikroorganismů s dalšími živinami, mikroorganismy nakonec vyžadují biologicky dostupný uhlík z uhlí, aby pokračovali v produkci zemního plynu.

Nyní v nové studii publikované v Nature Communications vědci Zaixing Huang a kol., Z University of Wyoming a Taiyuan University of Technology zkoumali, zda by mikroorganismy žijící v uhelných pokojích mohly zvýšit svou chuť konzumovat uhlohydráty pocházející z rostlin vedle uhlí.

Výzkumníci zjistili, že při jejich výživě byly doplňovány sacharidy z plodin, jako je lucerna, tráva, miscanthus a cukrová řepa, mikroorganismy zvýšily produkci zemního plynu. Je to poprvé, co bylo prokázáno, že mikroorganismy žijící v uhelných elektrárnách mohou přeměnit něco jiného než uhlí na zemní plyn.

"Největší význam výzkumu je ukázat, že obnovitelný zemní plyn může být produkován v geologických formacích s nebývalou škálovatelností a mezitím snížit koncentraci atmosférického oxidu uhličitého, " řekl Huang Physison. "Existuje možnost snížit míru těžkého spoléhání na fosilní paliva jako primární energii, a tudíž i příležitost zmírnit globální oteplování."

Jak vysvětlují výzkumní pracovníci, nový proces má nejen potenciál zvýšit celkovou produkci zemního plynu z uhlíkových lůžek, ale také tak, aby to bylo uhlíkově neutrální nebo dokonce uhlíkově negativní - to znamená, že tento proces může trvat více uhlíku, než uvolňuje. Když mikroorganismy využívají uhlí jako zdroj potravy, zemní plyn vyrobený z uhlí je považován za uhlík-pozitivní, protože uhlí bylo izolováno v zemi již milióny let.

Na druhou stranu, když mikroorganismy používají rostliny jako zdroj potravy, zemní plyn je považován za uhlíkově neutrální, protože rostliny pouze zachytily a fixovaly oxid uhličitý v atmosféře do rostlinné biomasy (prostřednictvím fotosyntézy) velmi nedávno. Dále, část uhlíku vstřikovaného do uhelných spojů je ve formě plynu oxidu uhličitého. Vzhledem k tomu, že uhlík je porézní povrch dává silnou afinitu k adsorbujícím plynům, uhlíkové patro efektivně slouží jako zařízení pro zachytávání a skladování uhlíku. V takovém případě se může stát, že proces bude negativní na uhlík.

Celkově výzkumníci očekávají, že využívání sacharidů pocházejících z rostlin jako alternativního zdroje uhlíku u uhlí může nabízet čistší palivo než fosilní paliva - jak uhlí, tak současně vyráběná forma zemního plynu. U uhlíkových kreditů by tento proces mohl být také ekonomicky životaschopný, což může pomoci překlenout propast mezi fosilními palivy a obnovitelnými zdroji energie.

V budoucnu se výzkumníci plánují prokázat novou metodu na testovacích místech po celém světě.

"Dalším krokem je zaměřit se na demonstrační projekty v terénu s cílem zhodnotit použitelnost technologie v uhlíkových lůžkách, " řekl Huang. "Konečným cílem je plně rozvinout technologii tak, aby mohla být univerzálně využívána i pro jiné geologické útvary.Doufám, že technologie může být realizována a pomůže rozvojovým zemím získat dlouhodobě dostupnou, čistou obnovitelnou energii. (USA a Asie) byli vybráni jako kandidáti na demonstraci v terénu. Byly zahájeny předběžné studie a charakterizace těchto lokalit. "

menu
menu