/elektronik

Amerikanske forskere: Alger er vores næste brint-fabrik

Alger skal genmanipuleres til at producere billig brint i store mængder. Forskerne mener, biologisk brintfremstilling kan give grundlag for en helt ny energiindustri.

Af Kent Krøyer, søndag 06. apr 2008 kl. 12:00

Forskere ved det amerikanske energiministerium forsøger nu at fremstille brint ad biologisk vej - gennem fotosyntese.

På Argonne National Laboratory i Chicago, som er ministeriets største forskningsenhed med over 1.000 forskere og ingeniører, er søgelyset rettet mod encellede alger.

Nogle algearter rummer et enzym ved navn hydrogenase, som producerer små mængder brint.

»For tiden fremstiller vi ethanol af majs, men rent termodynamisk er det ikke det mest effektive,« siger chefkemiker David Tiede i en pressemeddelelse på ministeriets hjemmeside.

Forskere jagter enzym
David Tiede leder en forskningsgruppe, som er på jagt efter den del af enzymet, som skaber gassen, for at putte den ind i en fotosyntetisk proces.

Hvis det lykkes, vil det kunne give store mængder af brint, måske lige så meget som den ilt, algerne producerer.

»Vi vil gerne tage katalysatoren ud af hydrogenasen og sætte den ind i det fotosyntetiske proteinmaskineri,« siger han.

Der er mange fordele ved at bruge alger frem for majs til brændstoffremstilling. Alger kan gro næsten alle vegne, i ørkener eller på hustage. De skal kun bruge vand, jord er unødvendigt. Og alger er nemme at høste, da de ikke har rødder.

»I øjeblikket har vi det problem, at biobrændstof-marker konkurrerer om pladsen med kornmarker til føde. Alger kan dyrkes i en fotobioreaktor,« forklarer David Tiede.

Katalysatorer uden platin
En af topfolkene i den nye forskning er professor Thomas Rauchfuss fra University of Illinois, som er ekspert i at syntetisere hydrogenase. Han skriver på sin hjemmeside, at en bedre forståelse af hydrogenase vil give grundlag for en ny industri, som kan producere det reneste brændstof, brint.

Nok så væsentligt, så vil processerne bruge katalysatorer, der ikke kræver det kostbare grundstof platin.

Ifølge Thomas Rauchfus findes der tusinder af organismer med et stofskifte, der omfatter brint. For eksempel hos bakterien Heliobacter pylori, som er ansvarlig for mavesår og kræft hos store dele af verdens befolkning.

Argonne National Laboratory i Chicago er en del af University of Chicagos Metallurgical Laboratory, hvor videnskabsmanden Enrico Fermi og et halvt hundrede af hans kolleger i 1942 gennemførte verdens første atomare kædereaktion, en del af Anden Verdenskrigs Manhattan Project. Laboratoriet har et årligt budget på 2,5 milliarder kroner.



06. apr 2008 kl 14:46

Jan hervig nielsen

Brintbil versus elbil

Hej.

Jeg har et spørgsmål:

Hvordan vil energi-udnyttelsen/effektiviteten være ved brint fremstillet af alger i forhold til el fremstillet ved både vindmølle og fossile brændsler?

Kan en brint-bil komme til at konkurrere med en ren el-bil, hvis alger laver brinten?

Venlig hilsen
Jan, Ideudvikler
Projekt Trafiksikkerhed (og Projekt Smørhul)
--------------------------------------------------
Min prøveballon: http://ing.dk/debat/101083
VW Polo TDI BlueMotion: http://ing.dk/debat/101933
Opfinder: www.daffo.dk

Trafiksikkerhed: www.euroncap.com Med hensyn til point i EuroNCAP skal man vide, at man IKKE kan sammenligne en lille bils antal stjerner med en stor bils antal. En 375-425 cm lang bil kan laves mere sikker end en bil på under 350 cm.


06. apr 2008 kl 16:45

Søren Tafdrup

Alger, brint, osv. - og sund fornuft

"The researchers can fool around forever", var der engang én, der sagde. De blir så sure - forskerne - når man siger sådan.

For nogle få år siden var etanol til bilerne hot. Nu er det hotte ved at være de røde ører. Men kors hvor er det brugt mange milliarder på den konto. Brint er også hot. Det koster også kassen.

Biogas er min gesjæft. Den er ikke så hot. Men den vinder til gengæld i den sidste ende.

Om alger duer til noget i energisammenhæng, det afhænger af svaret på et ret simpelt spørgsmål: Hvad kan algebiomasse produceres og leveres til i kr./GJ? Foreløbig er der mig bekendt INGEN algebiomasse, der har fundet vej til energiforsyningen. Det er alt for multimega dyrt.

Om der da ikke skal forskes i det? Tjo, det skal der sikkert. Det er bare så trættende at høre om forskere, som har fundet den hellige gral, men endnu ikke fået øje på den bjørn, der skal levere skindet.


06. apr 2008 kl 17:14

avatar

Henrik Sørensen

Re: Alger, brint, osv. - og sund fornuft

Han skriver på sin hjemmeside, at en bedre forståelse af hydrogenase vil give grundlag for en ny industri, som kan producere det reneste brændstof, brint.

Er der ikke en gang for alle blevet enighed om at brint er en energibærer og ikke et brændstof? Eller er det mig der er galt på den?


06. apr 2008 kl 17:57

Svend Erik Hendriksen

Det var vistnok Statsministeren der startede!

Dengang var konklusionen at brint var en energibærer og ikke et brændstof


06. apr 2008 kl 19:23

Tommy Damskov

Kan brinten effektivt opsamles?

Så vidt jeg har forstået det, er en af de største barrierer for at benytte alger til energiproduktionn, at de skal tørres ved høstning. Tørringen er simpelt hen for energikrævende.

Idéen med at algerne producerer brint er ikke helt dårlig, men introducerer dog nogle andre udfordringer. Jeg spekulerer f.eks. over, hvad der kræves for at opsamle og opbevare gassen, samt hvilke tab der vil opstå ved udsivning?


06. apr 2008 kl 19:34

Søren Fosberg

Re: Det var vistnok Statsministeren der startede!

Brint er en energibærer fordi du omdanner en anden energiform f.eks. el fra vind eller a-kraft til brint som så kan lagres indtil det bliver brugt som BRÆNDSTOF til en motor eller brændselscelle.

Kul, olie og gas også energibærere - nemlig af solenergi - indtil det bliver brændt af som brændstof.

Om det er energibærer eller brændstof er derfor blot et spørgsmål om anvendelse, bruges det som energilager er det energibærer, men når det bruges til energikonvertering er det et brændstof.

Mvh Søren


06. apr 2008 kl 21:40

Claus Madsen

Solenergi version 5.0

Hvordan skal anlægget konkret se ud?
Fotosyntesen skal bruge sollys, så proscessen må kræve et anlæg hvor algerne belyses. Jeg forstiller mig noget i retning af en solfanger som dem der bruges til rumopvarming.
Så er spørgsmålet hvor mange hektar der skal dækkes med sådan nogle for at lave brint nok?
Og kan det konkurrere med at udnytte det samme areal til energi afgrøder?
Ethanol, rapsolie, algebrint og solceller er alle afledt af sollys. De vil alle ligge beslag på ret store arealer idet sol intensiteteten i sidste ende er begrænsende. Den ligger på en solskinsdag på ca. 1000 w/m2.
Umiddelbart er den største fordel jeg få øje på ved algerne at disse anlæg kan sættes op i ufrugbare områder, bare solen skinner og det ikke er for koldt eller varmt.
Men det er da fint med mig at man forsker i mange retninger.


06. apr 2008 kl 21:50

John Johansen

Re: Det var vistnok Statsministeren der startede!

Dengang var konklusionen at brint var en energibærer og ikke et brændstof
Jeg mener nu at huske, at konklusionen var at brint var en energibærer og ikke en energi-KLIDE!



06. apr 2008 kl 22:07

avatar

Peter Ole Kvint

Olie er lavet af alger

For at lave alger om til brint, så må fremgangsmåden være at man først laver dem om til olie, og olien hælder man på en motor, som laver en udstødning, som driver en mølle, som laver strøm som man bruger til at lave brint, og brinten har man ikke noget at bruge til, så den går til spilde hvergang tanken er fuld. Videnskab på et højt plan. :-)

Algerne lever af kulsyre og sollys, og den bedste kilde til kulsyre er luftens kultveilte (CO2), men der er ikke ret meget kultveilte i luften. Så med mindre at man har en og anden motor som står og dunker hele tiden, så har man ikke nogen fornuftig kilde til kulsyre.

Derfor uden så trives algerne bedst ved nogen bestemte temperaturer, man er altså nødtil at kunne opvarme eller/og afkøle dem. Åhh! Det lyder helt udsigts løst. Plant skvalderkål i stedet for alger.


06. apr 2008 kl 22:40

Thomas Gade

Brint - brændstof/energibærer

Brint har den status som processen giver den - brint har ingen status i sig selv.
Sollys fodrer plantedele som skaber drivmiddel.
Det kan ske via raps til rapsolie, via alger til olie, eller via alger til brint, det er principielt underordnet.
Det er klart, at ud kommer - brændstof.

Derimod er brint kun energibærer hvis den laves af el (ligesåvel som man oplader et batteri), men det gør den jo ikke her.

Alger producerer brugbar energi langt hurtigere og på mindre areal end landbaserede planter, så på et tidspunkt vil alger også have noget at byde på når teknikken udvikles.
De fundamentale forhold taler for algerne, spørgsmålet er hvor godt og hvornår vi kan lave teknikken.

Der er oceaner af plads til alger ;-)


07. apr 2008 kl 12:11

Bruno Toxwenius

Brug bacterier ell. lign., i stedet for alger.

Ved at bruge bacterier, svampe, gærsvampe eller andre organismer, der ikke er afhængige af lys for at producere brint, skulle man vel kunne komme langt. Der er, som også artiklen nævner (proff. Rauchfus), tusinder af, NATURLIGT forekommende, organismer, med et stofskifte der producerer brint (og som ikke er afhængig af lys). Ellers lur mig om man ikke hurtigt og nemt kan få allerede, i industrien, eksisterende gærsvampekulturer til at producere brint (eller andre brændstofegnede materier), ved lidt genmanipulation.
Disse mange forskellige, NATURLIGT forekommende, organismer lever af at metabolisere et enorm udvalg af organiske eller uorganiske substrater, man vil givetvis kunne fodre dem med næsten hvad som helst, eller genmanipulere dem til at æde hvad som helst, afhængig af HVILKEN organisme vi taler om.
Man kunne bl.a., f.eks., fodre dem med de mængder af alger der plager havene og kysterne for tiden. De kunne suges op og filtreres af skibe, der kunne dække store havområder. På den måde ville man være ude over problemet med at skulle opsamle brinten, direkte, fra extensive algebrug.
Algebrugene, HAVET, er der jo under alle omstændigheder, pga landbruget og andres, åbenbart uundgåelige (?), forurening.
Det meste af en sådan brintproduktion, ville kunne foregå ved ret lave temperaturer, stuetemperatur (eller lavere) og op til 40 grader, f.eks.
Jeg finder det overraskende at meget få ,tilsyneladende, har set potentialet i en sådan teknik.
Hvor er Risø, Novo Nordisk, Landbruget, Inergiministeren, Energiindustrien mv. henne i alt dette.
Jeg efterlyser visioner og handlekraft, for mig at se ligger det ligefor og indlysende at udforske disse muligheder, med henblik på praktisk anvendelse.

Mvh Bruno Toxwenius


07. apr 2008 kl 13:26

Jan hervig nielsen

Ikke-fagligt niveau

Hej igen.

1. FAGLIGT VERSUS IKKE-FAGLIGT NIVEAU:

Søren Fosberg skriver: "Kul, olie og gas også energibærere - nemlig af solenergi - indtil det bliver brændt af som brændstof".

På et fagligt niveau har du måske ret, Søren. det har jeg ikke forstand på. Så der tør jeg ikke modsige dig.

Men på et ikke-fagligt niveau, som statsministeren bør bruge i sine nytårstaler, er kul, olie og gas energi-kilder, mens brint og el til f.eks biler stort set må betragtes som energi-bærere.

Så når stasministeren henvender sig til hele den danske befolkning i sin nytårs-tale, kan det ikke nytte noget, at han kalder brint for en energikilde, dersom brint ikke er det på et ikke-fagligt niveau.

Hovedparten af seerne til hans nytårstale er jo - ligesom mig - personer uden fagviden.

2. MIKRO-ORGANISMER:

Hvis vi endelig skal snakke om brint som energi-kilde, er det måske i form af brint-producerende mikroorganismer, som måske kun skal fodres med vand samt måske lys. Måske skal de tilføres nogle mineraler også. Det har jeg ikke forstand på.

Jeg er ikke helt klar over, om alger hører til planteriget. Men i overstående artikel skrives der om fotosyntese-agtige processer.

Så vidt som min "senile" hjerne husker fotosyntesen, kan den koges ned til følgende proces:

6 H20 + 6 CO2 -> 6 O2 + C6H12O6

Med andre ord skal planter stor set kun fodres med vand og CO2 fra luften - samt lidt gødning - for at skabe kulhydrat.

Måske kan forskerne gensplejse en mikroorganisme - måske en alge - som producerer brint. Så behøver man jo ikke tørre algerne. Og eventuelle planter kræver kun vand, måske lys og måske lidt gødning.

På den måde bliver brint vel en energi-kilde (?).

Venlig hilsen
Jan, Ideudvikler
Projekt Trafiksikkerhed (og Projekt Smørhul)
--------------------------------------------------
Min prøveballon: http://ing.dk/debat/101083
VW Polo TDI BlueMotion: http://ing.dk/debat/101933
Opfinder: www.daffo.dk

Trafiksikkerhed: www.euroncap.com Med hensyn til point i EuroNCAP skal man vide, at man IKKE kan sammenligne en lille bils antal stjerner med en stor bils antal. En 375-425 cm lang bil kan laves mere sikker end en bil på under 350 cm.


07. apr 2008 kl 14:08

Claus Madsen

Re: Brug bacterier ell. lign., i stedet for alger.

Der forgår faktisk forskning af fremstille brint med bakterien Thermotoga neapolitana på Aalborg universitet ved jeg tilfældigvis.
Det kan lade sig gøre, men er ikke uden komplikationer. F.eks. skal man have brinten isoleret fra de betydelige mængder luft som blæses igennem reaktoren for at tilgodese bakteriernes respiration. Udbyttet lader vist også en del tilbage at ønske.
Men selv hvis man ser bort fra det er vi tilbage ved at disse bakterier skal fodres med noget biomasse som jeg har svært ved at se kan komme andre steder fra end agerbruget.
Havet er skam et besnærende alternativ, men jeg kender desværre ikke lige en lavenergi metode til at filtre enorme mængder havvand for alger i mikrometer størrelse.


07. apr 2008 kl 17:30

Søren Holst Kjærsgård

Om spaltning af vand i ilt og brint

Lykkes det at spalte vand til ilt og brint ved hjælp af solenergi kan Verden komme til at se helt anderledes ud. Man må dog på det kraftigste ad-vare mod at overlade arbejdet til selvreproducerende mikroorganismer, der kunne begynde at spalte jordens vand i ilt og brint, sluttelig med det resultat, at Jorden blev lige så tør som Mars. Brinten ville forsvinde ud i verdensrummet, og den tilbageblivende ilt sætte alt i brand.
Men hvis kuldioxid er et problem her og nu, hvorfor så ikke bruge kendte og effektive metoder, lige som svenskere og franskmænd, der takket være deres atom- og vandkraft kun udleder ca. 60 % af den mængde kuldioxid en dansker udleder?
Vi kunne gå endnu videre, og opbygge atomkraftkapacitet nok til at fremstille brint til reaktion med biomasse. Derved kunne biomassen blive til flydende brændstof.
Dansk behov for motorbrændstof ca. 7 GW.
Indenlandsk bimasseproduktion til energiformål iflg. energistyrelsen ca. 5 GW. (Giga Joule/sekund)
Reageres disse 5 GW til brint stiger effektien til ca. 7 GW. De resterende 2 GW i form af brint vil kræve ca. 3 GW atomkraft. Det kan sagtens lade sig gøre, med kendt teknologi, det ville batte noget, og det er økonomisk overkommeligt.
Men selvfølgelig er det sjovere at messe:"Vi har brug for mere forsknig." Og så risikerer man heller ikke at blive inddraget i projekter, der kunne medføre, at nogen efterfølgende blev stillet til regnskab.


07. apr 2008 kl 22:28

Bruno Toxwenius

Re: Re: Brug bacterier ell. lign., i stedet for alger.

Claus, tak for din respons.
Det lyder intersessant med bakterien fra Ålborg, men jeg forstår at den altså skal have luft (formodentlig ilt) som åndingsmiddel, den må altså være aerob. Det ville nok være smartere at finde en anden organisme, der ikke behøver luft, der skulle være muligheder nok. Bakterien Campylobacter pylori der bl.a. lever i nogle menneskers mavesæk, hvor den producerer brint, er formodenlig anaerob (kan ånde uden ilt), jeg skal tjekke op på det. Den klarer sig fint ved 37 grader. Nogle bakterier ånder ikke ved hjælp af gasser, men får deres iltning (som altså ikke behøver at være ILT) fra væsker eller faste stoffer.
Det burde derfor være muligt at undgå at skulle blæse store mængder luft (gas) gennem systemet, en omrøring burde være nok, og hvis der KUN produceres brint, vil denne jo bare boble af og kan opfanges foroven.
Foder til dem behøver ikke at være biomasse, det kan også være uorganisk materiale, men ellers er der jo algerne fra havet, som sagt.
Det skulle ikke være noget problem at separere dem fra havvandet. På de boreskibe hvor jeg har arbejdet, blev der brugt nogen centrifugal-seperatorer, cyklon-seperatorer, eller hvad man nu skal kalde dem, de har sikkert et navn og ,mange af jeg ved sikkert hvad det er.
De blev brugt til at separere vand fra boremudder (lerfraktion) og boremudder fra opborede sedimenpartikler, det hele foregik in line, og det var noget der gik tjept, mange kubikmeter pr. sekund.
Seperatoren består meget enkelt af et konisk rør med, så vidt jeg husker, tre afgreninger. Boremudder, med vand og løsboret sediment, ind i keglen, og vupti, vand og sediment ud af det ene rør og renset boremudder ud af det andet og ned i borehullet igen. Ingen bevægelige dele, det eneste der kræves er en pumpe. Så, jo det skulle være muligt, med kendt teknik, at filtrere enorme mængder havvand for alger, der i havet omkring danmark heller ikke behøver at være mikroskopiske, ofte er det jo tale om måtter eller geleagtige sager.
Skibene kunne dirigeres derhen hvor forkomsten er størst.
Sådan noget lavteknologi MÅ da have en fremtid.

Til Søren,
disse organismer jeg omtaler, er naturligt forekommende, hvis det havde været muligt for dem at spalte jordens ilt og brint, sådan uden videre, så havde de naturligvis gjort det for længe siden, SÅ, ingen fare fra den side.


08. apr 2008 kl 01:13

Søren Fosberg

Re: Ikke-fagligt niveau

Hvis AFR har udtalt sig som om brint findes i depoter (ligesom olie) er det naturligvis forkert. Han skulle have brugt det nymodens udtryk energibærer som anvendes om energikilder som ikke er naturligt forekommende (i depoter eller som fri energi (solen)), men kunstigt skabt. Derfor er brint en energibærer men fungerer iøvrigt ligesom enhver anden energikilde.

Så vi er ikke uenige. Når alger laver brint (dvs opsamler og konverterer solenergi som vi så kan putte på flasker) er brinten blevet en energikilde som man kan tappe fra ligesom kul, olie og gas.

Den virkelige forskel mellem fossile brændsler og brint er at de fossile depoter med tiden løber tør - og i processen forurener - mens brint kan produceres ubegrænset sålænge solen skinner. Brint produceret af solenergi vil indgå i en forureningsfri kredsløbsproces (fra vand til brint og tilbage til vand) og vil derfor aldrig slippe op.

Mvh Søren



10. apr 2008 kl 08:59

Iver Sørensen

Re: Om spaltning af vand i ilt og brint

Hvis man spalter et givet mål H2O til brint og ilt hvor brinten "forbrændes" i en brændselscelle og energien herfra udnyttes fuldt ud i processen , hvor stort er svindet da i det efter processen gendannede H2O . Der må vel opstå et svind når man tapper af dipolerne i brinten . Det må vel svare til historien om Thors bukke der ikke kunne gendannes uskadt fordi en havde spist af knoglemarven.


10. apr 2008 kl 09:27

Claus Madsen

Re: Re: Om spaltning af vand i ilt og brint

Nej, der er ikke noget tab af vand. Det er populært sagt den energi som er brugt til at spalte vandet man indrager igen ved at gendanne vandet i brændselscellen.
Det vil du kunne forvisse dig om relevante lærebøger inden for feltet kemisk termodynamik.


10. apr 2008 kl 09:47

Johannes Poulsen

Brint igen igen.........

Jeg er efterhånde dødtræt af at høre al det her ævl om brint.
Det synes efterhånden at være et helt vildt hype, hvor det eneste man skal gøre for at blive citeret globalt er at påstå man har en vision om en ide til at måske fremstille Brint.

Hvad fanden skal vi egentligt med det brint gas....
Det er energikrævende at fremstille, opbevare og transportere. Der eksisterer endnu ikke nogen transport teknik til at aftage raketbrændstoffet.

Hvad er der i vejen med træsprit og etanol, det er betydeligt lettere at fremstille og transportere. Hvis brint alligevel skal fremstilles af biomasse hvad er så problemet.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.