5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer

5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer Shutterstock

Når det gjelder miljøet, har ikke den kjemiske industrien det beste rykte. Likevel har det en viktig rolle å spille i å utvikle teknologiske løsninger for å redde oss fra klimakatastrofe, og kan skape betydelige muligheter for global økonomisk utvikling på samme tid.

1. Energilagring og transport

5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer Transport av kjemisk energi. Shutterstock

Den økende bruken av periodisk fornybar energi som solenergi vil øke etterspørselen etter lagring og transport av energi. Vi kan generere nok energi til hele planeten ved å dekke til 3% av jordens landmasse med nyskapende solcellepaneler (PV). Men det beste stedet for dem er midt i ørkener i stedet for nær forbrukere, noe som betyr at vi trenger å transportere energien over lange avstander. Og solen skinner ikke om natten, så hvis vi bruker PV-er, må vi også ha minst 12 timers energi som er lagret som en buffer.

Omfanget av denne utfordringen betyr at vi ikke bare kan bruke en bunke med batterier laget av eksisterende teknologi. Men vi er allerede i stand til å transportere og lagre store mengder energi i form av gasser eller væsker i vårt globale nettverk av rørledninger, godskjøretøyer og containere. I stedet for at fossilt brensel blir tatt ut av ørkenen, vil vi sannsynligvis se produksjonen av kjemikalier med høyt energiinnhold slik som hydrogen, metan eller ammoniakk der det er tilgjengelig energi. Deres håndtering, prosessering og transport er rutinemessig i den kjemiske industrien - kompetanse den fremtidige sektoren for grønn energi vil benytte seg av.

2. Gjødselproduksjon

5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer Energiforbruker. Shutterstock

Ammoniakk brukes også til å lage gjødsel, og kjemikaliets storstilt produksjon var en stort gjennombrudd i forsøk på å mate en voksende global befolkning. Gjødselindustrien er fremdeles en stor energiforbruker, og å produsere ammoniakk nær fornybare energikilder og landbruksproduksjonssteder snarere enn i sentraliserte anlegg vil være en viktig måte å redusere karbonavtrykkene på.

Enhver bærekraftig drivstoff- eller gjødselsyklus må også gjøre rede for vannforsyningen. Å lage ammoniakk (NH₃) bruker hydrogen, som er til stede i alle høye energikjemikalier (drivstoff) og til slutt krever vann for produksjon. At den mest solenergi kan genereres på steder der det er lite vann, er en av de største hindringene for en storstilt utrulling av fornybar-basert drivstoff - og må løses.

3. Elektriske kjøretøy

5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer Batteri gjennombrudd. Shutterstock

Elektrisitetsdrevet transport er den eneste veien ut av forurensede byer, men dette krever forbedrede energilagringsteknologier. Trinnvise forbedringer i batterimaterialer og produksjon har redusert prisene på elbiler og ytelsen deres. Ytterligere fremgang er mulig, men det er grenser for hvor langt en teknologi avledet fra produksjon av magnetbånd kan skyves.

Gjennombrudd helt inn nye teknologier som kombinerer litium med oksygen eller svovel vil bane vei for neste generasjon elektriske biler. Vi har også sett brenselcellebiler som produserer elektrisitet fra hydrogen, for eksempel Toyota mirai og Hyundai ix35, kommer inn i markedet. Drivstoffceller er fortsatt avhengige av dyrt og miljøvennlig platina, men grunnleggende kjemisk forskning kunne gi alternativer.

4. Skjult energilagring

5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer Fabrikker som batterier. Shutterstock

Selve den kjemiske industrien er faktisk en massiv aktør i energimarkedet. Planter kan øke eller redusere energiforbruket på forespørsel fra nettoperatører når det produseres for mye eller for lite strøm til å balansere tilbud og etterspørsel. Men de kan også gi en form for energilagring.

Mange kjemikalier produseres i flere stadier, hvorav noen krever mye mer energi enn andre. Å kjøre de mer energikrevende prosessene når det er mye strøm tilgjengelig (som når solen skinner) og lagre kjemikaliene som er produsert for videre behandling senere, er effektivt som å lagre energien. Det betyr at fabrikken vil bruke mindre energi i høysesongen, og frigjøre strøm til resten av nettet. Og å bygge flere stridsvogner for å holde disse mellomkjemikaliene er mer kostnadseffektivt enn å bygge et komplisert energilagringssystem.

Denne praksisen vil imidlertid bare skje hvis den blir lønnsom, noe som vil kreve samordnet innsats fra både energi- og kjemisk industri i reformere strømmarkedet. Politikere kan hjelpe til med skattelettelser eller tilskudd til energikrevende prosesser som er utformet for å oppmuntre selskaper til å bli mer fleksible.

5. Sjeldne materialer

5 måter kjemikalier kan redde verden fra klimaendringer LED lyser veien. Shutterstock

Moderne LED-lyspærer bruker rundt en tidel mengden strøm fra sine tradisjonelle kolleger takket være halvlederteknologi basert på det kjemiske galliumnitridet. Men det kommer med en pris og en annen utfordring for kjemi: gallium finnes sjelden på jorden. Den brukes bare i bittesmå mengder i lysdioder, noe som virker som en god ting i begynnelsen, men også gjør det veldig vanskelig å resirkulere og slik at vi kunne se flaskehalser i produksjonen i fremtiden når etterspørselen øker. Tilsvarende problemer eksisterer med edelmetaller som platina som brukes i katalysatorfiltrene til bensin- og dieselbiler og i elektroder av brenselceller.

Optimalisering av teknologi for å redusere behovet for disse knappe metaller vil gjøre dem billigere og krever mindre gruvedrift. Men igjen, selv om det høres bra ut, kan det umuliggjøre gjenvinning. Kjemi er ikke alkymi: transformering av ett element til et annet skjer bare i kjernefysiske reaktorer og partikkelakseleratorer, og det vil ikke fungere i større skala snart. På denne måten trenger vi kjemikere, geologer og logistikkeksperter for å slå seg sammen for å holde oss i gang.Den Conversation

Om forfatteren

Harry Hoster, direktør for Energy Lancaster og professor i fysisk kjemi, Lancaster University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming

av Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I møte med utbredt frykt og apati har en internasjonal koalisjon av forskere, fagfolk og forskere kommet sammen for å tilby et sett av realistiske og dristige løsninger på klimaendringer. Et hundre teknikker og praksis er beskrevet her-noen er velkjente; noe du kanskje aldri har hørt om. De spenner fra ren energi til å utdanne jenter i lavinntektsland til landbrukspraksis som trekker karbon ut av luften. Løsningene eksisterer, er økonomisk levedyktige, og samfunn over hele verden for tiden anvender dem med dyktighet og besluttsomhet. Tilgjengelig på Amazon

Utforming av klimaproblemer: En retningslinje for lavkol Energi

av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Med effekten av klimaendringene som allerede er over oss, er behovet for å kutte globale klimagassutslipp intet mindre enn presserende. Det er en skremmende utfordring, men teknologiene og strategiene for å møte den eksisterer i dag. Et lite sett med energipolitikk, designet og implementert godt, kan sette oss på veien mot en fremtid med lite karbon. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken må være fokusert og kostnadseffektiv. En-størrelse-passer-alle-tilnærminger vil ganske enkelt ikke få jobben gjort. Politiske beslutningstakere trenger en klar, omfattende ressurs som skisserer energipolitikken som vil ha størst innvirkning på klimafremtiden vår, og beskriver hvordan vi kan utforme disse retningslinjene. Tilgjengelig på Amazon

Dette forandrer alt: kapitalisme vs klimaet

av Naomi Klein
1451697392In Dette endrer alt Naomi Klein hevder at klimaendringer ikke bare er et annet problem, som skal skjenkes nøye mellom skatt og helsevesen. Det er en alarm som kaller oss for å fikse et økonomisk system som allerede mangler oss på mange måter. Klein bygger omhyggelig saken for hvor massivt å redusere utslippene av drivhusgasser er vår beste mulighet til samtidig å redusere ulikheter i ulikhet, omdefinere våre ødelagte demokratier og gjenoppbygge våre slanke lokale økonomier. Hun avslører den ideologiske desperasjonen til klimaendringene, de rasjonelle vrangforestillinger fra de vilde geoengineers og den tragiske nederlaget av for mange grønne grenser. Og hun demonstrerer nettopp hvorfor markedet ikke har - og ikke kan løse klimakrisen, men vil i stedet gjøre ting verre, med stadig mer ekstreme og økologisk skadelige utvinningsmetoder, ledsaget av voldsomme katastrofkapitalisme. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

 

KAN HENDE DU OGSÅ LIKER

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course In Climate Misinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
Et brann som brenner i varm, tørr fjellskog feide gjennom Gold Rush -byen Greenville, California, 4. august,…
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovet Xi Jinping at Kina strengt vil kontrollere kullkraft ...
Et fly slipper rød brannhemmende over på en skogbrann mens brannmenn parkert langs en vei ser opp i den oransje himmelen
Modellen spår 10-års brannskudd, deretter gradvis tilbakegang
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den langsiktige fremtiden for skogsbranner forutsier en innledende omtrent tiår lang brannaktivitet,…
Blått vann omgitt av dødt hvitt gress
Kart viser 30 års ekstrem snøsmelting i USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nytt kart over ekstreme snøsmeltingshendelser de siste 30 årene tydeliggjør prosessene som driver rask smelting.
Hvit havis i blått vann med solnedgangen reflektert i vannet
Jordens frosne områder krymper 33K kvadratkilometer i året
by Texas A & M University
Jordens kryosfære krymper med 33,000 87,000 kvadratkilometer (XNUMX XNUMX kvadratkilometer) per år.
En rekke mannlige og kvinnelige høyttalere ved mikrofoner
234 forskere leste 14,000 XNUMX+ forskningsartikler for å skrive den kommende IPCC -klimarapporten
by Stephanie Spera, assisterende professor i geografi og miljø, University of Richmond
Denne uken er hundrevis av forskere fra hele verden i ferd med å fullføre en rapport som vurderer tilstanden til den globale ...
En brun vev med en hvit mage lener seg på en stein og ser over skulderen
Når vanlige vessler gjør en forsvinnende handling
by Laura Oleniacz - NC-staten
Tre arter av vessler, en gang vanlige i Nord -Amerika, er sannsynligvis i tilbakegang, inkludert en art som regnes som ...
Flomrisiko vil stige ettersom klimavarmen intensiveres
by Tim Radford
En varmere verden vil bli en våtere. Stadig flere mennesker vil stå overfor en høyere flomrisiko når elver stiger og bygater ...

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.