Khai thác sức mạnh của chất rắn sinh học để sản xuất hydro
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học RMIT, Úc đã sử dụng chất rắn sinh học để sản xuất hydro từ nước thải nhờ có công nghệ mới hỗ trợ tái chế hoàn toàn nước thải.
Công nghệ đã được cấp sáng chế này tập trung cải tiến tái chế chất rắn sinh học và khí sinh học – sản phẩm phụ của quy trình xử lý nước thải. Cụ thể, công nghệ sử dụng vật liệu đặc biệt có nguồn gốc từ chất rắn sinh học để kích hoạt các phản ứng hóa học sản xuất hydro từ khí sinh học.
Như vậy, tất cả các nguyên liệu cần để sản xuất hydro có thể được thu gom tại nhà máy xử lý nước thải mà không cần các chất xúc tác đắt tiền. Công nghệ mới cũng giữ lại cacbon có trong chất rắn sinh học và khí sinh học, trong tương lai có thể cho phép khu vực nước thải gần như không phát thải.
PGS. Kalpit Shah, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết các phương pháp thương mại hiện có để sản xuất hydro không chỉ gây phát thải và tốn kém mà còn phụ thuộc nhiều vào khí thiên nhiên. Tuy nhiên, công nghệ mới cung cấp cách tiếp cận bền vững, tiết kiệm chi phí, tái tạo và hiệu quả để sản xuất hydro.
PGS. Shah cho rằng: “Để chuyển đổi sang nền kinh tế tuần hoàn, chúng ta cần công nghệ cho phép khai thác toàn bộ giá trị từ các nguồn tài nguyên thông thường sẽ bị thải loại. Công nghệ sản xuất hydro mới của chúng tôi dựa vào các vật liệu thải loại có nguồn cung không giới hạn. Bằng cách khai thác sức mạnh của chất rắn sinh học để sản xuất nhiên liệu sạch hoàn toàn từ khí sinh học, đồng thời ngăn chặn phát thải khí nhà kính, chúng tôi có thể đạt được lợi ích môi trường và kinh tế”.
Chất rắn sinh học thường được sử dụng làm phân bón và cải tạo đất nông nghiệp, nhưng khoảng 30% tài nguyên chất rắn sinh học trên thế giới được tích trữ hoặc chuyển đến bãi chôn lấp, gây thách thức đến môi trường.
Video đang HOT
TS. Aravind Surapaneni, một trong các tác giả cho rằng: Nghiên cứu các ứng dụng mới và có giá trị đối với chất rắn sinh học là rất quan trọng. Ngành xử lý nước thải không ngừng tìm cách phát triển các phương pháp mới để chuyển đổi chất rắn sinh học thành các sản phẩm có giá trị cao theo cách bền vững và có trách nhiệm với môi trường.
Cơ chế hoạt động của công nghệ
Chất rắn sinh học đầu tiên được chuyển đổi thành than sinh học, một dạng than củi giàu cacbon được sử dụng để cải thiện tình trạng của đất. Than sinh học có nguồn gốc từ chất rắn sinh học, chứa một số kim loại nặng, nên trở thành chất xúc tác lý tưởng để sản xuất hydro từ khí sinh học. Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã thử nghiệm quy trình này với loại khí giàu mêtan giống như khí sinh học. Kết quả cho thấy than sinh học được tạo ra từ chất rắn sinh học có hiệu quả cao trong việc phân tách khí thành các nguyên tố thành phần gồm hydro và cacbon.
Quá trình phân tách cũng có thể được tiến hành trong lò phản ứng được thiết kế đặc biệt và siêu hiệu quả do RMIT chế tạo và đã được cấp sáng chế, có thể tạo ra cả hydro và than sinh học giá trị cao được phủ vật liệu nano cacbon.
Bằng cách chuyển đổi cacbon có trong khí sinh học và chất rắn sinh học thành vật liệu nano cacbon tiên tiến, công nghệ mới cũng có thể thu giữ và cô lập khí nhà kính để ngăn chặn khí thải vào khí quyển.
Than sinh học phủ vật liệu nano cacbon được sản xuất thông qua kỹ thuật mới có nhiều ứng dụng tiềm năng bao gồm xử lý môi trường, thúc đẩy đất nông nghiệp và dự trữ năng lượng.
"Siêu nấm" đẩy ếch vàng Panama siêu hiếm đến bờ vực tuyệt chủng
Loài ếch vàng Panama hiện đã được đưa vào mức cực kỳ nguy cấp trong Sách Đỏ các loài bị đe dọa của Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế.
Ếch vàng Panama.
Từng là loài tương đối phổ biến, các nhà khoa học cho biết ếch vàng Panama cực độc đã không còn được nhìn thấy kể từ năm 2009 và được cho đã biến mất hoàn toàn trong tự nhiên. Hiện vẫn còn khoảng 1.500 cá thể đang được giữ trong các vườn thú và trung tâm nghiên cứu trên khắp thế giới.
Quần thể ếch vàng Panama được xác định bị tiêu diệt bởi một loại nấm có tên "chytrid" gây ra một căn bệnh truyền nhiễm khủng khiếp được gọi là chytridiomycosis. Mất môi trường sống, phân mảnh và thu gom quá mức do buôn bán động vật hoang dã cũng đóng một vai trò quan trọng trong sự suy giảm của ếch vàng Panama.
Loại nấm lây nhiễm vào da của ếch vàng, gây ra tổn thương không thể phục hồi đối với các chức năng sống và dẫn đến tử vong do suy tim.
Angie Estrada, một nhà sinh vật học tại Đại học Công nghệ Virginia, cho biết: "Đó là một căn bệnh rất đau đớn với loài ếch vàng".
Trong khi đó, theo Gina Della Togna, một nhà nghiên cứu từ Đại học Maryland giải thích: "Nấm chytrid gây ra cái chết nhất định cho những cá thể mà nó lây nhiễm. Đó là một hiện tượng tàn khốc".
Loại nấm chytrid lây lan qua nước lần đầu tiên được xác định vào nửa cuối thế kỷ XX và hiện đã được tìm thấy trên toàn cầu. Chytrid xuất hiện ở Panama vào những năm 1990.
Thực tế ếch vàng không phải là loài duy nhất gặp nguy hiểm ở Panama. Roberto Ibanez, một nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Nhiệt đới Smithsonian, nằm ở phía bắc thành phố Panama, nơi có khoảng 200 loài động vật đang được nuôi nhốt, cho biết hiện có khoảng 1/3 trong số 225 loài lưỡng cư của đất nước cũng đang bị đe dọa.
Mối đe dọa lớn nhất chính là bệnh chytridiomycosis, mặc dù nạn phá rừng và hủy hoại môi trường cũng khiến vấn đề trở nên tồi tệ hơn. Căn bệnh do nấm chytrid gây ra đã góp phần làm tuyệt chủng khoảng 30 loài.
Các nhà khoa học đã liên hệ căn bệnh này với sự suy giảm quần thể lưỡng cư trên toàn cầu, với một ước tính cho thấy nó đã ảnh hưởng đến khoảng 30% số loài lưỡng cư trên thế giới.
Vừa qua, Quỹ Động vật Hoang dã Thế giới (WWF) đã công bố một báo cáo cho thấy rằng hơn 2/3 số loài động vật có xương sống trên thế giới đã bị xóa sổ trong vòng chưa đầy nửa thế kỷ. Các khu vực nhiệt đới ở Trung và Nam Mỹ nằm trong số các khu vực có tổn thất tồi tệ nhất đang xảy ra.
"Trong tất cả các loài động vật khác nhau, động vật lưỡng cư là loài bị đe dọa nhiều nhất trên thế giới", Della Togna nhấn mạnh.
Ếch vàng Panama được biết đến là một trong những loài động vật độc nhất trên thế giới. Theo Viện bảo tồn sinh học & Vườn thú Quốc gia Smithsonian, da của một con ếch vàng chỉ dài khoảng hơn 6cm nhưng nó chứa đủ chất độc để giết chết hơn 1.000 con chuột.
Kỷ nhân sinh Anthropocene và những vết sẹo con người rạch vào Đất Mẹ Cuộc cách mạng kỹ thuật đã biến tất cả chúng ta thành những con virus. Chúng ta tiêu thụ tất cả các sinh vật sống và làm suy giảm sự đa dạng sinh học trên Trái Đất. Norilsk là một thành phố công nghiệp được thành lập vào năm 1920 dưới thời Liên Bang Xô Viết. Cách Bắc Cực chỉ khoảng 200 dặm,...