Klimaatverandering aanpakken met technologie

Terwijl politici discussiëren over wat klimaatverandering doet, wat ze eraan moeten doen en, deprimerend, als het al gebeurt, zijn de wetenschappers van de wereld vastberadener. De klimaatverandering is hier, en de consensus is dat het waarschijnlijk het beste is om er iets aan te doen.

Technologie zal zijn rol spelen, en tussen robots, materialen uit het ruimtetijdperk en – serieus – nepheesters, hebben we vijf manieren verzameld waarop technologie de ergste effecten van klimaatverandering kan helpen verminderen.

Technologie voor klimaatverandering: robots

„Ons bedrijf heet BioCarbon engineering en we gaan een miljard bomen per jaar planten.“ dat is

BioCarbon’s CEO Lauren Fletcher, wiens simpele missie een wat complexere realiteit logenstraft.het planten van_bossen

Ontbossing is verantwoordelijk voor het kappen van bomen die elk jaar een gebied beslaan dat gelijk is aan Panama, en afgezien van het verlies van waardevolle leefgebieden voor wilde dieren, draagt ​​het verlies van bomen en hun waardevolle werk bij het absorberen van koolstofdioxide bij aan de opwarming van de aarde. Ontbossing vindt plaats op „industriële schaal“, volgens Susan Graham van BioCarbon, en kan alleen worden tegengegaan met „herbebossing op industriële schaal“.

De oplossing van BioCarbon zijn quadcopter-drones. De geautomatiseerde vliegeniers zullen over land vliegen om te worden herbebost en 3D-kaarten produceren om de geschiktheid van een gebied voor het planten van bomen te beoordelen. Dan – het slimme stukje – zullen de drones een bus met perslucht gebruiken (denk aan een zeer lichtgewicht paintball-pistool) om een ​​​​pellet met een ontkiemd zaad en een zak voedingsrijke gel in de grond af te vuren. Het voordeel is een numeriek voordeel: een vloot van drones zou volgens BioCarbon tot 36.000 bomen per dag kunnen planten. Het bedrijf won in 2015 een subsidie ​​van £ 20.000 van het Skoll Center for Social Entrepreneurship.

NASA lanceert ook drones, dit keer in naam van onderzoek. Het is enorm Global Hawk UAV (onbemand luchtvaartuig) heeft een spanwijdte van 35 meter, een bereik van 11.000 mijl en kan tot 30 uur vliegen. Het werkt op hoogtes tot 65.000 voet, waardoor het perfect is voor weer- en klimaatonderzoek. Global Hawk is echter niet het gekste in het arsenaal van NASA: het concept Helios Prototype-drone, aangedreven door 10 door zonne-energie aangedreven elektromotoren, was ontworpen om minstens 24 uur op bijna 100.000 voet te vliegen, opnieuw in de naam van het presteren van hoge- hoogte atmosferische onderzoekstaken. Helaas was de Helios minder succesvol: het programma werd in 2003 opgeschort na een dramatische crash.

“NASA lanceert ook drones in naam van onderzoek. Zijn enorme Global Hawk UAV heeft een spanwijdte van 35 meter, een bereik van 11.000 mijl en kan tot 30 uur vliegen.”

Robots zullen echter niet alleen boven onze hoofden zoemen. Neem de National Oceanography Centre’s Autosub-project. Autosub is een AUV (autonoom onderwatervoertuig, niet te verwarren met het onhandig vergelijkbare onbemande luchtvaartuig) dat graag op verkenning gaat. In 2005 zwom Autosub 2 bijna 30 km onder de Fimbul-ijsplaat om de impact te meten die de opwarming van de aarde heeft op de onderkant van het Antarctische ijs.

Drie dagen later was het weg: een systeemstoring zorgde ervoor dat het voor altijd naar de ijzige diepten werd gestuurd. Toch is het Autosub-programma steeds sterker geworden: Autosub 6000 kan tot 6.000 meter onder zeeniveau duiken. Zijn actieradius is 1.000 km en hij gaat, net als zijn eenzame voorganger, werken als een onderijsspecialist. De nieuwste Autosub, de LR, zal in staat zijn om tot zes maanden lang onder water te ploeteren met een statige 1,4 meter per seconde en op diepten tot 6000 meter.

Tot slot: nanobots. De kleine onderzeeërs ontwikkeld door wetenschappers van de afdeling nano-engineering aan de Universiteit van Californië zien er bijzonder veelbelovend uit. De micromachines (konden de verleiding niet weerstaan) zijn in feite kleine holle buisjes vol waterstofperoxide. Dompel ze in het water en de resulterende reactie stuwt ze door het water. Zodra ze olie raken, verzamelen ze deze, wat een potentieel effectievere manier is om gemorste vloeistoffen op te ruimen. Zijn discutabel hoeveel impact olielozingen hebben op klimaatveranderingmaar er is niets mis mee om de wereld netjes te houden.

Technologie voor klimaatverandering: betere energie

„Dit is het probleem met hernieuwbare energie: het besteedt veel tijd aan het opwekken van energie wanneer je het niet wilt, en veel tijd aan het niet opwekken van energie als je het echt doet.“

Dit is het probleem met hernieuwbare energie: het besteedt een groot deel van zijn tijd aan het opwekken van energie wanneer u dat niet wilt, en veel tijd aan het niet opwekken van energie wanneer u dat wel doet. Neem zonne-energie: je haalt het meeste uit de zon ’s middags, maar dat is niet wanneer de meeste mensen in hun huizen zijn. De meeste energie heb je ’s avonds nodig, als de zon ondergaat. Het opslaan van de energie die uw dure zonnepanelen genereren, is het moeilijkste. Voer batterij-enthousiasteling en „toekomstige“ Elon Musk in. Tesla werkt momenteel hard aan de bouw van de Gigafactory, een installatie van $ 5 miljard die tegen 2020 alleen meer lithium-ionbatterijen zal bouwen dan er in 2013 wereldwijd werden geproduceerd. Genoeg batterijen om 500.000 Tesla-auto’s van stroom te voorzien, zo’n tien keer zoveel als in 2014.

Maar als het tekortschiet bij autoleveringen, zal het altijd in staat zijn om de achterstand in te halen Powerwall, Tesla’s aan de muur gemonteerde lithium-ionbatterijen die zijn ontworpen om cruciale back-up te bieden in geval van nood, of om energie op te slaan uit hernieuwbare bronnen voor gebruik wanneer u het echt nodig hebt. Een beetje zoals die elektrische opslagverwarmers die elektriciteit ’s nachts in opgeslagen warmte omzetten en deze vervolgens weer afgeven zodra je het nodig hebt. Economie 7 en zo.

https://youtube.com/watch?v=yKORsrlN-2k

De Powerwall zal beschikbaar zijn in varianten van 10 kWh en 7 kWh en kan aan elkaar worden gekoppeld om voldoende uitstraling te bieden voor grotere huizen. Het sprak zeker tot de verbeelding: in een winstoproep minder dan een week na de aankondiging van Powerwall beweerde Musk dat het bedrijf 38.000 reserveringen had ontvangen. Deze zullen niet allemaal worden verkocht, maar als ze dat wel zouden doen, zou Tesla tot midden 2016 bezig zijn met het maken van Powerwalls.

Het argument is dat het opslaan van hernieuwbare energie ervoor zal zorgen dat meer mensen onafhankelijk van het elektriciteitsnet kunnen leven, en dat gemeenschappen die zijn afgesloten van de reguliere stroom er baat bij zullen hebben. De realiteit is waarschijnlijk iets minder rooskleurig: de kleinste van de twee Powerwall-eenheden kost $ 3.000, de grotere $ 3.500 – beide kosten zijn vóór installatie of de benodigde DC/AC-converter die het sap dat uit de Powerwall in een lading die uw zekeringkast niet zal frituren. Zonder subsidies ontkracht dit aantoonbaar Tesla’s argument dat de Powerwall ten goede zal komen aan afgelegen, off-grid gemeenschappen.solar_panel_farm

„De VS heeft een enorme hoeveelheid land die te heet en te droog is om op te leven of iets op te verbouwen, en daarom heeft het acht van ’s werelds top tien zonne-energiecentrales.“

Toch zouden degenen op de grid een voordeel kunnen zien, vooral in de Verenigde Staten. De VS hebben een enorme hoeveelheid land die te heet en te droog is om op te leven of iets op te verbouwen, en daarom heeft het acht van ’s werelds top tien zonne-energiecentrales. Bovenaan de stapel bevindt zich het Solar Star-veld, ongeveer 80 mijl ten noorden van Los Angeles. Met een vermogen van 579 megawatt – ongeveer de helft van het vermogen van de kerncentrale van Dungeness in Kent – zal Solar Star stroom produceren voor meer dan een kwart miljoen huishoudens in Zuid-Californië.

Hier in het VK, een Europese Unie richtlijn betekent dat we ernaar streven om in 2020 15% van onze energie duurzaam op te wekkenin de veronderstelling natuurlijk dat Groot-Brittannië niet stemt om de EU in 2017 te verlaten.

Het VK is niet gezegend met het soort weer dat zonne-energie een goede gok maakt, maar het omzetten van kinetische energie in elektriciteit zou het antwoord kunnen zijn. Golfenergie is veelbesproken, maar lastig: het Schotse bedrijf Pelamis bouwde een oceaanstroomgenerator van £ 800.000, maar stortte in met schulden van £ 15 miljoen in 2014.

Elders, in Londen gevestigd bedrijf Pavegens brainwave is om het collectieve gestamp van voeten op Britse trottoirs te gebruiken om stroom te produceren, met behulp van de vloertegels van 450 x 600 mm om neerwaartse kinetische energie om te zetten in elektriciteit. Je vindt de tegels die stroom opwekken in de London Zoo, terwijl het grootste project een voetbalveld in Rio de Janeiro bedekte en de resulterende impact van spelers gebruikte om de schijnwerpers te laten branden.

Technologie voor klimaatverandering: betere brandstof

De ontvangen wijsheid is dat de elektrische auto de toekomst is. Maar hoewel het moeilijk is om de charmes van Elon Musk en zijn Tesla Model S te weerstaan, kun je de energiedichtheid van goede ouderwetse benzine gewoon niet verslaan. Kilogram-voor-kg kom je verder; en het probleem wordt nog groter als je een vrachtwagen van 40 ton van Bristol naar Brussel probeert te krijgen.

Natuurlijk, het probleem om brandstof uit de grond te krijgen – verergerd door de vervuiling die vrijkomt wanneer het wordt verbrand – betekent dat er veel moeite wordt gedaan om betere manieren te vinden om auto’s te verplaatsen. Nemen Audi’s E-Diesel, bijvoorbeeld, waarin ieders favoriete Vorsprung diesel voor de weg maakte van niets meer dan water en koolstofdioxide. Hernieuwbare elektrische energie dreef het proces aan. De Sunfire-fabriek die de eerste batch superbrandstof van Audi produceerde, is momenteel beperkt tot 160 liter per dag (ongeveer twee en een halve tankbeurt), maar het bedrijf denkt dat het aan de vooravond van productie op industriële schaal.Tesla Model S EV's zullen volgend jaar tegen elkaar racen in een nieuw volledig elektrisch kampioenschap

Synthetische diesel is niet de enige manier om een ​​auto van A naar B te krijgen. Toyota’s Mirai – later dit jaar in zeer beperkte aantallen in Californië te koop voor $ 50.000 (een schaduw van meer dan £ 30.000) – is een elektrische auto die een tank vol waterstof met zuurstof mengt om gelijkstroom te produceren. De Mirai heeft een actieradius van 300 mijl en het enige dat uit de uitlaat komt is water.

„Chauffeurs vinden het misschien moeilijk om een ​​personenauto te accepteren waarin passagiers op de achterbank direct boven een tank vol zeer ontvlambare waterstof van 10.000 psi zitten.“

Het grote voordeel van de Mirai is hoe lang het duurt om te tanken: een Tesla is leeg en hij laadt op met een laadsnelheid van maximaal 68 mijl per uur, wat neerkomt op meer dan vier uur om van leeg naar volledig opgeladen te gaan. De Mirai kan in vijf minuten worden bijgevuld met waterstof, vergelijkbaar met een normaal tankstationbezoek.

Het huidige probleem is de beschikbaarheid van brandstof: waterstof is notoir moeilijk te vervoeren en op te slaan. Het moet voortdurend onder druk staan, waardoor het moeilijk te gebruiken is, en de publieke perceptie is moeilijk te overwinnen: Amerikaanse chauffeurs kunnen het moeilijk vinden om een ​​personenauto te accepteren waarin passagiers op de achterbank recht boven een tank vol zeer -ontvlambare waterstof bij 10.000 psi. Toch heeft de Mirai Toyota de kans gegeven om te antwoorden op de bewering van Elon Musk dat de brandstofcelauto „bullshit“ is: hier is een video waarin een Mirai wordt aangedreven door het spul zelf.

https://youtube.com/watch?v=9pTluy9KpYU

Technologie voor klimaatverandering: betere planten

„De natuur weet het het beste“, luidt het gezegde, maar wie het bedacht heeft, heeft er misschien niet op gerekend dat de natuur op alle fronten wordt aangevallen door kooldioxide-spugende tweevoeters. Dat zijn wij. Moeder Natuur heeft een handje nodig, en die komt van wetenschappers zoals die van het Lenfest Center for Sustainable Energy aan de Columbia University, leidende figuren in de wereld van koolstofafvang.

Het vastleggen van koolstof is iets dat van nature gebeurt: planten en bomen nemen koolstofdioxide op en zetten het op een nuttige manier om in heerlijke, ademende zuurstof. Maar ze kunnen alleen zoveel doen, en daarom wordt het afvangen van koolstof – het gebruik van door de mens gemaakte objecten om schadelijke, klimaatverandering veroorzakende broeikasgassen om te zetten in iets nuttigers – volwassen.groene planten

Het materiaal dat door het Lenfest Center is ontwikkeld, is een hars die koolstofdioxide absorbeert als het droog is en het weer afgeeft als het nat wordt. „We kwamen eigenlijk dit materiaal tegen“, legt Allen Wright uit, senior medewerker aan de Columbia University, en hoewel het materiaal van de universiteit eruitziet als toiletborstels en „naar dode vissen ruikt“, zou de mogelijkheid om koolstofdioxide uit de atmosfeer te verwijderen en het ergens veilig te houden miljarden tonnen CO2 kunnen verwijderen jaar. Het kan zelfs opnieuw worden gebruikt, met koolstofdioxide als een belangrijk ingrediënt in Audi’s synthetische diesel.

Technologie voor klimaatverandering: nieuw voedsel

Slecht nieuws: het voedsel dat je eet is slecht voor het milieu. Volgens DEFRA-statistieken, kocht het gemiddelde Britse huishouden in 2013 minder dan een kilo vlees per persoon, per week. Dat is slecht: het fokken, in stand houden en doden van vee voor voedsel is goed voor 18% van de wereldwijde productie van broeikasgassen – meer dan alle inspanningen van de transportindustrie. Vleesproductie vervuilt ook het water en gebruikt een enorme hoeveelheid land die misschien beter kan worden gebruikt.

“Een individuele koe produceert meer methaan per jaar dan de gemiddelde auto.”

De productie van rundvlees is een bijzonder probleem: runderen zijn een notoir inefficiënte manier om voer om te zetten in voedsel dat geschikt is voor mensen, en een individuele koe produceert meer methaan per jaar dan de gemiddelde auto. Het echt slechte nieuws: methaan is veel beter (ongeveer twintig keer) in het vasthouden van warmte en het opwarmen van de planeet dan koolstofdioxide.

Dat betekent dat de vraatzuchtige carnivoren van de planeet hun eiwit elders zullen moeten halen. Er zijn genoeg opties: tofu, rijst en bonen hebben allemaal hun plaats naast vleesvervangers, maar voor degenen die weigeren te accepteren dat hun vleesetende dagen voorbij zijn, zou de wetenschap het antwoord kunnen hebben. In 2013 hebben wetenschappers van Universiteit Maastricht voerde een biopsie uit op een koe en kweekte in vitro een hamburger van 140 gram. Het resultaat: een burger die een fractie van het land en de middelen nodig had als het echte werk. De burger zelf was een wat droog, maar smakelijk stuk vlees dat de wetenschappers erachter beschreven als „een heel goed begin“. De huidige uitdaging is economisch: ’s werelds eerste in-vitroburger kostte £ 215.000, hoewel de prijs drastisch is gedaald en de onderzoekers hopen te hebben binnen vijf jaar een product in het schap.rundvleesburger

„Insecten zijn ongelooflijk voedzaam – per 100 gram bevatten ze bijna dezelfde hoeveelheid eiwit als rood vlees.“

In het laboratorium gekweekt vlees is niet de enige optie: er zijn al miljarden kleine, meerpotige wezens op aarde die wachten om een ​​deel van de milieubelasting te verlichten die wordt veroorzaakt door traditioneel vee. Insecten zijn ontzettend voedzaam – per 100 gram bevatten ze bijna dezelfde hoeveelheid eiwit als rood vlees. Ze zijn ook heel duurzaam: je hebt niet veel ruimte nodig om een ​​kilo insecten te kweken en ze zijn veel efficiënter als het gaat om het omzetten van voedsel (voor hen) in voedsel (voor jou).

Het probleem is de veelbesproken ‚bah-factor‘: ongeveer 80% van de wereldbevolking doet aan entomofagie (het eten van insecten), maar het kost wat moeite om je gemiddelde huishouden ervan te overtuigen dat gefrituurde krekels een goed alternatief zijn voor een pakje worst. Dat gezegd hebbende, de opmars van de insecten zou al begonnen kunnen zijn: eerder dit jaar waren diners bij Mexicaans toprestaurant Wahaca uitgenodigd om chapulines fundido te proberen, of gefrituurde sprinkhanen gebakken in kaas. Het restaurant beweert dat het gerecht „erg populair“ was: de toekomst van eten zou sneller op je pad kunnen komen dan je denkt.

LEES DIT VOLGENDE: De olifant in het lab: hoeveel wetenschap wordt er gefabriceerd?

Afbeeldingen: Christopher Michelle, David van der Mark, ciron810, Joshua Mayer, Michael Mees en Oliver Wales gebruikt onder Creative Commons

Hinterlassen Sie den ersten Kommentar