نجح باحثون من جامعة ولاية واشنطن في تطوير طريقة مبتكرة لزراعة الطحالب بشكل أكثر كفاءة - في فترة أيام بدلا من أسابيع - مع جعل الطحالب أكثر فائدة في عدة مجالات، بما في ذلك مجال إنتاج الوقود الحيوي.
[ترجمة د.نحماني موشيه]
ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية بحوث الطحالب.
يهتم الباحثون بزراعة الطحالب بشكل فعال لفوائدها البيئية. ويمكن استخدام الزيت الذي يتم الحصول عليه من هذه الطحالب كوقود بديل للنفط ويمكن أيضًا استخدام الطحالب نفسها كغذاء وأعلاف وألياف مضافة وأسمدة وأصباغ وأدوية. إن زراعة الطحالب وحصادها في مجاري المياه العادمة يمكن أن يقلل أيضًا من التأثير البيئي للعديد من عمليات الإنتاج. وعلى الرغم من كل هذه المزايا، فإن استخدام الطحالب في الصناعة لم يصبح عملية كبيرة نظرا لأنها تتطلب وقتا طويلا وكمية كبيرة من المياه. بشكل عام، هناك حاجة إلى برك كبيرة والكثير من العمل. بدأ الباحثون في تطوير دعامات الأغشية الحيوية لنمو الطحالب، لكن هذه الدعامات ليست هي المرافق الأكثر كفاءة بسبب الاختلافات المتكررة في مستوى الحموضة ودرجة الحرارة، وأيضًا بسبب محدودية الإمداد بغاز ثاني أكسيد الكربون.
قام باحثون من كلية الهندسة الكيميائية والهندسة الحيوية بجامعة ولاية واشنطن بتطوير طبقة بيوفيلم فريدة من نوعها تمكن من إعادة تدوير الغازات واستخدام كميات أقل من الماء. تحتوي الطحالب الناتجة على الزيوت التي تجعلها مناسبة لإنتاج وقود الديزل الحيوي وبتراكيز أعلى من المعتاد. ونظرًا لأن غشاء الفلتر قابل للإزالة، فقد كان من الأسهل أيضًا تجميع الطحالب مقارنة بالأنظمة العادية.
النظام فريد من نوعه لأنه يسمح للطحالب بإجراء عملية التمثيل الضوئي في نفس الوقت، مثل تلك التي يتم إجراؤها في النباتات الخضراء العادية، وامتصاص الكربون بطريقة مشابهة للتنفس الذي يحدث في خشب الزان. وقام الباحثون بتغذية الطحالب بالجلسرين، وهو منتج نفايات رخيص يتم الحصول عليه في إنتاج وقود الديزل الحيوي، وباليوريا (اليوريا) - وهي مادة كيميائية رخيصة أخرى تستخدم كمصدر للنيتروجين للطحالب. يسمح تصميم النظام بإعادة تدوير غازي ثاني أكسيد الكربون والأكسجين، مما يجعله أكثر كفاءة واقتصادية. "الخلية، في الممارسة العملية، تصبح مصنعًا فعالاً بشكل خاص حيث يتم توفير العناصر الغذائية من خلال الركيزة، وبالإضافة إلى ذلك - يعتمد استقلاب الخلية على المتطلبات الداخلية لغاز ثاني أكسيد الكربون"، يوضح الباحث الرئيسي. الفكرة في حد ذاتها مبتكرة وقد قدم الباحثون طلب براءة اختراع لاختراعهم. بالإضافة إلى ذلك، يعملون على تحسين كفاءة النظام.
تعليقات 13
ما الفرق بين هذا المقال ومقال تم نشره وظهر على موقع الدكتور نحماني بتاريخ 24 أيار 2017؟
لأكون واضحًا: أنا بالتأكيد أوافق على أن استخدام الطحالب لإنتاج الوقود الحيوي له أهمية قصوى، لكنني لا أفهم لماذا يجب نشر مقالتين متطابقتين تقريبًا في غضون 2 أشهر على هذا الموقع (مع كامل احترامي، دكتور نحماني) بمعدل منشور واحد شهرياً...) - هل انتهت كل الدراسات العلمية (وليس فقط في مجالات الكيمياء العضوية والكيمياء الحيوية)، فلم يعد هناك ما يمكن نشره سوى الوقود الحيوي الطحالب؟؟؟
كتبت أن الطاقة بدون احتراق أفضل، فما العيب في ذلك؟
ومن الأفضل أن يزرعوا الطحالب من أجل الغذاء وينتجوا الطاقة من الخلايا الشمسية أو محطات الرياح أو المفاعلات النووية.
أبي
أي من الجمل التالية لا توافق عليها؟
1. استخدام الوقود الأحفوري يأخذ ثاني أكسيد الكربون من الأرض وينثره في الهواء.
2. إن زراعة الطحالب لإنتاج الطاقة لا تزيد من تركيز PAD في الهواء.
أبي، جملتان بسيطتان... هل تتفق معهم؟
يجب حل المشاكل التقنية للطاقة البديلة وعدم تأخير استخدام هذه الطاقة.
علينا أن نستثمر في الطاقات التي لا تحرق الكربون ولا تنبعث منها غازات دفيئة - النووية والطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الهيدروليكية... وألا نبحث عن بدائل للنفط.
نرحب بتطوير السيارات الكهربائية، والقوانين التي تحد من استخدام السيارات الملوثة (شريطة أن يتم إنتاج الكهرباء من هذه الطاقة)
وفي الوقت نفسه، لا بد من الاستثمار في زراعة الغطاء النباتي في البر والبحر.
وفي رأيي أن هناك وقتا كافيا (300-1000 سنة) للقيام بهذا التحول قبل أن ترتفع حرارة الأرض بشكل كبير...
ومن ناحية أخرى، ليس هناك ما يكفي من الوقت لمنع الكوارث البيئية الأخرى التي نتسبب فيها ولا تتعامل الأمم المتحدة معها.
للمعجزات -
وحتى النفط والفحم الموجود في الأرض اليوم كانا في يوم من الأيام نباتات تمتص الكربون من الغلاف الجوي، وحرقهما يعيد الكربون إلى الغلاف الجوي.
إذا ظلت الطحالب طحالب ولم يتم حرقها كوقود، فلن تتحول إلى نفايات بل إلى قمامة عضوية ستبقى في قاع البحر وربما تتحول مرة أخرى إلى وقود أو فحم، وما إلى ذلك. لكن إذا قمت بحرق الطحالب/النباتات، لم تفعل شيئًا لصالح الكوكب.
الحل لظاهرة الاحتباس الحراري هو فقط إنتاج الطاقة دون حرق الكربون لأن كل حرق للكربون ينتج اعتلال الشرايين المحيطية.
وفي الوقت نفسه، من المستحسن زراعة النباتات والطحالب للمساعدة أيضًا في تقليل مرض الشريان المحيطي، ربما عند عدم التحقق مما إذا كانت هناك مشكلة استنزاف الطحالب في البحر لأي سبب من الأسباب (على سبيل المثال، التلوث الكيميائي أو العضوي، وما إلى ذلك). ) ولكن جزء كبير من PADH تمتصه الطحالب الموجودة في البحر وكما نعلم فإن مساحة البحر أكبر من مساحة الغابات المطيرة.
لماذا لا ننتهي من الطحالب عند مخرج محطات الطاقة التي تعمل بالفحم حيث يوجد الكثير من ثاني أكسيد الكربون؟
أبي
الوقود الحيوي لا يضيف PAD إلى الغلاف الجوي. تأخذ الطحالب PDH من الغلاف الجوي، ثم يعيد الحرق معظم هذا PDH. تأكد من مصادر معلوماتك...
بالحديث عن ذلك - طاقة الرياح لها مشاكلها الخاصة. في الولايات المتحدة الأمريكية تدفع الشركات 50 ألف دولار مقابل كل نسر تقتله - وهم يقتلون الكثير!
وسيكون من الأفضل لو وجدوا بدائل طاقة للوقود الكربوني، وليس طريقة أخرى لإنتاج هذا الوقود.
ففي نهاية المطاف، سوف ينبعث الوقود الحيوي نفس PAD تمامًا مثل أي وقود كربوني آخر.
في الأصل يقول "مفاعل"،
الترجمة البسيطة لكلمة "مفاعل" ستكون نظامًا يتفاعل،
ومن هنا جاء المفهوم، أو باختصار، "المدعوم"...
و"ترجمة جوجل" تترجم بالفعل كلمة "نسخ احتياطي" إلى "مفاعل".
ومن قراءة ملخص المقال يمكن أن نفهم أن الدكتور نحماني ترجم كلمة "مفاعل" إلى "ماجوف"، لكنه يحتاج إلى تأكيد ذلك.
لا أعرف كلمة "نسخ احتياطي". لقد تاكدت. لقد جئت إلى صفحة ويكيبيديا حول منشأة لإزالة الألغام. حاول وانظر.
لذلك أعتقد أن الكيميائيين لديهم لغتهم الخاصة. أعتقد أنها تعني خلية رد فعل. موشيه - ربما أضف صفحة ويكيبيديا "للدعم" الكيميائي.