Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

В России началась перепись населения
Интервью президента России Владимира Путина телеканалу CNBC
Путин выступил на Российской энергетической неделе. Главное
В МИД не исключили обострения отношений с США
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
В Китае разработали дешевую методику превращения углекислого газа в крахмал
24.09.21 19:26 Наука, техника, образование

Китайские химики разработали набор из нескольких ферментов, чья комбинация напрямую превращает углекислый газ в чистый крахмал и делает это в 8,5 раза быстрее, чем формируются углеводы в клетках растений, сообщает сегодня, 24 сентября, ТАСС. Итоги первых экспериментов с этими биокатализаторами были опубликованы в статье в журнале Science.

«Нам удалось превратить смесь из углекислого газа и водорода в чистый крахмал при помощи неорганического катализатора на базе цинка и циркония, а также набора из нескольких ферментов. Пространственное и временное разграничение их работы позволило нам достичь рекордно высокой эффективности выработки крахмала, которая в 8,5 раза превышает типичные показатели такого рода для кукурузы и других растений», — пишут исследователи.

Химики уже много десятилетий разрабатывают методики превращения атмосферного углекислого газа в биотопливо и другие полезные вещества. Этому мешает то, что молекулы CO2 необычно устойчивы с химической точки зрения — для их расщепления необходимо очень большое количество энергии. Эта особенность углекислого газа мешает не только человеку, но и всем живым существам, лишь небольшая доля которых — растения и цианобактерии — научились относительно эффективно расщеплять CO2.

Человечество, в свою очередь, сделало первые шаги в этом направлении только в последние годы благодаря созданию новых наноматериалов и катализаторов, способных использовать свет Солнца и другие источники энергии для расщепления углекислоты. К примеру, три года назад физики из США создали солнечную батарею, которая напрямую использует энергию света для расщепления СО2 и производства угарного газа и водорода, а также превращения углекислоты в спирт.

Группа китайских химиков под руководством Ма Яньхэ, президента Института промышленных биотехнологий КАН в Тяньцзине, задумалась о том, можно ли использовать подобные системы для прямого превращения углекислого газа в чистый крахмал, подавляющая масса которого сегодня извлекается из растительной биомассы.

Крахмал из воздуха

Ученые проанализировали, как протекают реакции по синтезу этого углевода в клетках высших растений. Такой анализ помог химикам выделить набор ключевых ферментов, участвующих в процессе преобразования молекул СО2, поглощаемых растениями, в простые углеводы и их последующее объединение в полимерные нити крахмала.

Опираясь на эти сведения, Ма Яньхэ и его коллеги подобрали цепочку из 11 реакций, в рамках которых молекулы углекислого газа сначала преобразовались в спирт метанол при помощи цинкового катализатора, а затем превращались в формальдегид, дигидроксиацетон и другие простейшие органические молекулы, необходимые для синтеза сахаров и крахмала.

Как отмечают исследователи, многие из этих реакций мешают проведению друг друга, что вынудило химиков потратить много времени на выработку оптимальной стратегии производства крахмала и различных технических приемов, позволявших последовательно проводить эти химические взаимодействия и получать нужные промежуточные продукты.

В конечном итоге китайским исследователям удалось подобрать такой набор ферментов и условия проведения реакций, который позволяет очень быстро превращать большие количества СО2 в чистый крахмал всего за четыре часа работы. В этом отношении, как показывают замеры ученых, их подход превосходит кукурузу и другие растения примерно в 5−8,5 раз.

Эта особенность их разработки и невысокая себестоимость применяемых в ней компонентов и ферментов, как надеются ученые, одновременно удешевит производство крахмала и продуктов на его основе, а также создаст экономический стимул для изъятия СО2 из атмосферы и его активную переработку в промышленных масштабах.

 

svt924.09.21 19:47
"Крахмал из воздуха"
Вот ещё одна из тайн "мастеров Шаолинь".
Альтернатива "углеродному налогу" ЕС.
Goratio24.09.21 20:22
Стоимость водорода интересна.

А так, вот вам еда для бедных, и горючка - метанол.
XP Best24.09.21 20:38
Китайцы много употребляют крахмала в готовке еды потому им актульно. А физики из США из СО2 спирт сделали, им виски важнее.
Одним словом, вот что творит животворящий углеродный налог, как все забегали.
Novem24.09.21 20:59
> XP Best
Одним словом, вот что творит животворящий углеродный налог, как все забегали.

"Забегали" разного рода борзописцы, ибо модная тема.
А исследования такого рода насчитывают не один десяток лет.
argus9824.09.21 21:39
"Нам удалось превратить смесь из углекислого газа и водорода в чистый крахмал
::::::
Ученые проанализировали, как протекают реакции по синтезу этого углевода в клетках высших растений. Такой анализ помог химикам выделить набор ключевых ферментов, участвующих в процессе преобразования молекул СО2, поглощаемых растениями, в простые углеводы и их последующее объединение в полимерные нити крахмала."(с) -
- господа учёные! Напоминаю, что растения НЕ используют водород для синтеза, а пользуются обычной водой. Причём даже не очищенной..
WalterPPK24.09.21 22:42
А в Великобритании жалуются на нехватку углекислого газа... А тут вона чё. Весь углекислый газ китайцы, оказывается на крахмал извели...
Аббе25.09.21 01:47
Похохотали? Ну и чудненько.
Пока что мы увидели начало создания аккумулятора неограниченной энергоёмкости.
В идеале вообще - получение синтетического керосина. Даже если КПД преобразования "от электроэнергии ветряка до керосина" составит (крайне, крайне грубо) 30% - это станет абсолютным прорывом в возобновляемых источниках. Лепить линии электропередач на мощность в гигаватт - дело интересное. СССР так и делал.
Но!
Тонкость в том, что это были ЛЭП для постоянной, почти постоянной нагрузки. От электростанции непрерывной работы к потребителям, непрерывного потребления. И электростанции ставили в местах,оптимальных по стоимости подвза топлива, раздачи электроэнергии.
Что мы видим в ЕС и в США? Ставят том, где пространство дешевле. И расстояние до потребителя - как получится.
Топливо в виде ветра и солнечной погоды Бог поставляет "как получится". И новые ЛЭП будут нагружаться на 50-70% меньше, чем те, что в СССР.
И это снижает ЕРОЙ.
Что получится, если смогут сделать "генераторы керосина"? А это заменит требование необходимости наличия сетей ЛЭП, которые всегда нагружены пульсирующе и ограниченно.
Нефтебаза - такой же аккумулятор энергии, как и любой другой.
Саморазряд керосина? То есть - испарение оного из бака? Пренебрегаем этим.
Сколько циклов заряд-разряд выдержит нефтяная ёмкость? От 1000 до 10000.
Сколько стоит создать литиевый аккумулятор, равный по энергоёмкости цистерне на 10 000 кубов керосина? Затрудняюсь даже предположить.
Какие потери энергии при перекачке электричества из аккумулятора в аккумулятор? И какие потери энергии при перекачке керосина из нефтебака в автомобильную цистерну? Кто рискнёт сравнивать эти величины?
Автодороги - единая система транспорта и для легковых машин, и для грузовиков любого назначения. Среди множества прочих - топливовозы. И подъедут по дороге к любому объекту деятельности человека. Потому, что без дороги к такому объекту человек не живёт. Подъедет, сбросит под себя в подземную цистерну от 1000 до 20 000 литров жидких при нормальных климатических условиях углеводородов и поедет дальше.
Если мы жаждем дать этому объекту электроэнергию в количестве, равном этим 20 000 литрам керосина - мы должны тянуть туда отдельную ЛЭП. И следить за нею, как за своею жизнью.
Ставьте на жидкотопливный котёл модули Пельте и обеспечьте работу системы отопления даже в случае отключения электроэнергии.
Ветер, ледяной дождь, террористы, дети - дураки с оружием - всё это может повредить ЛЭП. И вот уже целые посёлки, может и города на 10-100 тысяч населения без света и замерзают. Потому, что исправить ЛЭП на много киловольт не получается. Размыло дорогу, пожар, какие то мерзавцы (не упоминаем бандеровцев) обстреливают место повреждения.
Керосин? Его потребление можно резко снизить и растянуть время безопасного ожидания (некомфортного!) в разы. Стаскивай людей в малое помещение, снижай температуру теплоносителя... Пользуйся тепловой инерцией здания.
Таким образом возобновлемые источники получают то, чего были лишены в своём изначальном виде.
АККУМУЛЯТОРЫ энергии. Всё остальное - сопутствующие мелочи.
И это. Да. Аккумуляторы с ёмкостью в 700 ватт*час на килограмм - только в экспериментальных образцах. И не факт, что их смогут довести до промышленного выпуска.
Керосин же уже сейчас даст нам более 10 000 ватт час с килограмма в отолении. И от 3000 ватт*час в качестве источника механической энергии даст нам бензиновый двигатель. До 6500 ватт*час на килорамм топлива даст дизельный двигатель. Ссылка
Чуть-чуть, всего то в 5-8-9 раз отдача энергии с килограмма энергоносителя, но всё таки выше.
Dmitriy42725.09.21 07:52
>> превращает углекислый газ в чистый крахмал и делает это в 8,5 раза быстрее, чем формируются углеводы в клетках растений

Чудес не бывает, энергетические затраты на производство ферментов будут, минимум, в те же восемь раз больше мощности, потребляемой растениями на производство углеводов равной энергетической ценности. Только вот, растения напрямую потребляют энергию Солнца, а для производства синтетических ферментов энергию нужно отнять у других потребителей или наращивать её генерацию. Впрочем, это все равно будет очень медленно и очень дорого, учитывая расходы времени на ферментацию спиртов и энергии для их сепарации, в целях промпроизводства энергоносителей, г-н Аббе.

P.S. Не зря о КПД подобных биотехнологий авторы очередного эпохального открытия предпочитают умалчивать. Даже тот же энергозатратный каталитический электролиз воды много рентабельнее получается. Так он ещё и во много раз чище. Производство спиртов из углеводов и его отходы, знаете ли, "пахнут", мягко говоря. И при многократном увеличении масштабов обязательно потребуются дополнительные затраты на утилизацию органических отходов.

Mofack25.09.21 08:29
я думал картошку посадили
Аббе25.09.21 11:06
> Dmitriy427
>> превращает углекислый газ в чистый крахмал и делает это в 8,5 раза быстрее, чем формируются углеводы в клетках растений

Чудес не бывает, энергетические затраты на производство ферментов будут, минимум, в те же восемь раз больше мощности, потребляемой растениями на производство углеводов равной энергетической ценности. Только вот, растения напрямую потребляют энергию Солнца, а для производства синтетических ферментов энергию нужно отнять у других потребителей или наращивать её генерацию. Впрочем, это все равно будет очень медленно и очень дорого, учитывая расходы времени на ферментацию спиртов и энергии для их сепарации, в целях промпроизводства энергоносителей, г-н Аббе.
Все эксперименты нужно проводить на европейцах и за счёт европейцев.
Если нужно провести рискованные и масштабные эксперименты - нужно найти регион, который никому не жалко.
Ааааааа Австралия? Вот ТАМ пусть и экспериментируют.
Мир прекрасно обойдётся без нового крахмала. Миру нужен "аккумулятор энергии вообще", а не "крахмал в частности".
Куда легче залить кусок Сахары водой и сделать там плантацию выращивания травы бамбука. Судя по кое каким исследованиям - до 40 тонн продукции с гектара в год. Зелёные листья - в пищу. Твёрдые стволы - на армирование малоэтажного строительства.
Но, в основном - на сухую перегонку в газообразное, жидкое топливо и на древесный уголь.
Заметьте, корни бамбука пеерплетут песок и остановят его. Из печка - почва. Щётка стволов остановит ветер с песком и осадит его на поверхность. Остановит расширение влияния пустыни.
Заметьте, ВСЁ это - на уже действующих технологиях.
Река Нигер, плотины, слив половины стока в глубочайшие впадины Сахары. Там ниже уровня моря на десятки метров. И отдача в виде электроэнергии выше, чем даже в море.

К стати. А зачем это река Нил утекает в солёное Средиземное море? Вообще то западнее Нила тоже есть впадины, которые когда то были озёрами! Так что половина стока в озёра посреди платаций бамбука (на замену стальное арматуре для малоэтажного строительства).
Австралия? Там же пустыни? И не часто, но бывают ураганные дожди. Значит? Рыть водохранилища и водостоки для сбора в них этих осадков. ГЛУБОКИЕ водохранилиша, что бы не успевали высохнуть при засухе.
Некий аналог священной цистерне в заброшенном городке Петра в Иорданской пустыне. Система сбора осадков и накопитель воды. Всего то в миллион раз больше!
И уже от него, от водохранилища - бамбук на возобновляемое толпиво.
*******************************
Ну? Как ОНО? Просто, эффективно, на существующих технологиях!
Alanv26.09.21 17:07
Аббе, тут уже звучал вопрос - откуда и за счёт чего получать водород, ферменты и энергию на сами реакции (растения берут напрямую от Солнца)? Как бы это с КПД намного хуже паровоза в сумме не выходило...
И - это никакой не аккумулятор энергии в принципе. По принципу это куда более сходно с получением питательных веществ в фабриках кюветных водорослей.
_STRANNIK26.09.21 17:56
Аббе, RU
....................................
Миру нужен "аккумулятор энергии вообще", а не "крахмал в частности".
Куда легче залить кусок Сахары водой и сделать там плантацию выращивания травы бамбука. Судя по кое каким исследованиям - до 40 тонн продукции с гектара в год. Зелёные листья - в пищу. Твёрдые стволы - на армирование малоэтажного строительства.
.................
Видите ли какая штука...
В рамках ядерных технологий это решаемо. Дстаточно эффективно...Если бы не следствия договора о нераспространении...
Аббе26.09.21 23:04
> _STRANNIK
Аббе, RU
....................................
Миру нужен "аккумулятор энергии вообще", а не "крахмал в частности".
Куда легче залить кусок Сахары водой и сделать там плантацию выращивания травы бамбука. Судя по кое каким исследованиям - до 40 тонн продукции с гектара в год. Зелёные листья - в пищу. Твёрдые стволы - на армирование малоэтажного строительства.
.................
Видите ли какая штука...
В рамках ядерных технологий это решаемо. Дстаточно эффективно...Если бы не следствия договора о нераспространении...
Бамбуком заменить немалую часть стальной арматуры и тем самым снизить расходы угля и много ещё чего. Для малоэтажного строительства в Африке большой разницы не будет.
В рамках же ядерных технологий Россия сегодня накрывает всю планету с подавляюшим преимуществом. Вот поэтому России и не дадут такой кусок мировой экономики. Будут морочить мозги руками французов, по 20 лет, как в Финляндии.
Впрочем, никакие проекты в Сахаре так же не будут реализовывать. Такого рода проект мог бы стать основой существенно нового и относительно технологического общества. С серьёзными шансами на процветание. А там и идеи Каддафи всплывут.
Вместе с пониманием необходимости справедливой мести всей Европе.
Аббе26.09.21 23:18
> Alanv
Аббе, тут уже звучал вопрос - откуда и за счёт чего получать водород, ферменты и энергию на сами реакции (растения берут напрямую от Солнца)? Как бы это с КПД намного хуже паровоза в сумме не выходило...
И - это никакой не аккумулятор энергии в принципе. По принципу это куда более сходно с получением питательных веществ в фабриках кюветных водорослей.
Любые источники пульсирующей генерации можно оценивать в смысле "а не лучше ли избыток энергии перегонять на электолиз воды". Хранение водорода с чистом виде суть кошмар, замешанный на ужасе и ограждённый самоубийством.
Но, если перегнать его в углеводороды, типа синтетеического бензина, тогда вся существующая инфраструктура 20-го века оказывается вполне востребованной. И не требующей немедленной её отмены с преобразованиями неизвестного масштаба и неизвестных последствий.
Простите, но сегодняшние революционеры возобновления выглядят как те, кто выпрыгнул из самолёта, полагая, что в воздухе, в полёте, успеют создать парашюты.
**************************************************
А если НЕ успеют?
Правда же забавно получится?
Вот, мелочь! В Англии всего то шесть недель не дуют ветры. И они оказались в.....
Любопытном положении. И окружающие просто в восхищении. Ведь это же надо, вот ТАК вляпаться.
И окружающие начинают осознавать, что регионам нужны аккумуляторы энергии на 40, на 60, а может и поболее суток.
Ауууууу....
Где мы найдём лития на хранение энергии для трёх миллиардов человек в Индии+Китай+Индонезия? Если мы не решаем эту проблему - никаких шансов, что этот литий задержится в Европе - не существует.
Заметьте, как выпускали в мире литий-ионные батарейки, так и выпускают. Ага. С ресурсом от 400 циклов заряда и разряда. Для фотогальваники - едва ли хватит на два года.
Аллёёё?
Кто видел промышленность по моментальному сбору таких аккумуляторов и переработке оных в новые аккумуляторы за 10% времени от срока их функционирования? Нет? А если НЕТ, значит этот литий просто выброшен в свалки и навсегда. Это водород мы сможем получить из воды. Это углерод мы получим из бамбука/эвкалипта. И дорогой ценой, но создадим бамбуковый бензин.
Ндасссс....
Литий из мусорных полигонов вернуть невозможно.
Это ВСЁ, что нужно знать про меру разумности идеологов возобновленства.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» С Днем Победы!
» «Темные пятна» биографии Председателя ЦБ РФ
» Последний искренний сталинист
» C 8 Марта, драгоценные женщины!
» С днем защитника Отечества!
» Фонды правят миром
» Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого. Или 42.
» Дзюдоист Путин и его дворец в Геленджике.

 Новостивсе статьи rss

» В ЛНР отозвали все гарантии по линии СЦКК и ограничили работу ОБСЕ
» Зонд Lucy стоимостью $1 млрд стартует для изучения астероидов вблизи Юпитера
» На Украине принят секретный план на случай войны
» ИГ* взяла на себя ответственность за взрыв в мечети в Кандагаре
» Новый премьер Японии заявил о новой военной стратегии страны
» Потеря ориентации МКС произошла из-за сбоя наземной аппаратуры
» ЕС осудил проведение переписи населения в Крыму
» В ВМС США не согласились с тем, что эсминец Chafee нарушил международные правила

 Репортаживсе статьи rss

» Интервью президента России Владимира Путина телеканалу CNBC
» Путь Путина - историк Рой Медведев: В 1999-м желающих управлять Россией было немного
» Совбез РФ: В мире зафиксированы попытки атак зараженных COVID-19 террористов
» Дмитрий Патрушев рассказал о регулировании цен на продовольствие и экспорте зерна
» Обзор аравийских стран: «Железный купол» для КСА; «Маленький Сингапур» в ОАЭ; большая роль «маленького Катара»; и мн. др. за август-сентябрь 2021
» Вакцинальный синдром: почему человечество испугалось прививки
» Алексей Рахманов: проекты авианосца у ОСК есть, а заказа ВМФ нет
» Российские атомщики взялись доказать, что вечный двигатель существует

 Комментариивсе статьи rss

» Тайна спутницы: рассекречены детали лунной программы СССР
» МВФ навязывает миру разорительную реформу энергетики
» Неожиданное предложение в адрес Турции
» Красная линия Ирана в армянском Сюнике: КСИР взялся «излечить» Баку от эйфории
» Нарушения на выборах в Бундестаг поборники демократии не заметили — Захарова
» Еврокомиссия планирует «контролируемое уничтожение» аграрного сектора ЕС
» Guardian: нарушение цепочек поставок грозит мировой экономике «идеальным штормом»
» Fox News: семья генпрокурора США наживается на внедрении расовых теорий в школах

 Аналитикавсе статьи rss

» В мире стремительно дорожает "ненужный товар": Россия заработает миллиарды
» Анализ перспектив водородной экономики
» Глубинное государство: цели и акторы
» Ближайшие перспективы энергорынка Европы
» «Инициатива трёх морей» от «глобальной Британии»
» Об интересах России в новом мировом порядке
» Вооруженные силы США: состояние и тенденции развития
» "Это будет бойня". Что началось в сирийском Идлибе
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2021 Inca Group "War and Peace"