Et batteri som kan tredoble kjørelengde for elbiler og kutte kostnader er blant innovasjonene som beveger seg nærmere virkeligheten på vitenskapens grenser.

Her er en plan for å kutte ditt karbonfotavtrykk: Pass på din elektriske bil med et høyytelses litium svovelbatteri som kan tredoble kjørelengde for mye lavere kostnader.

Det er bare ett av mange eksempler på innovative energibesparelsesløsninger som forskere for tiden står på for å bli til virkelighet. Andre inkluderer å montere klærne dine med sinkoksid nano-generatorer som kan høste mekanisk energi fra det bevegelige stoffet for å lade opp bærbare enheter.

Deretter kan du flytte inn i en ny forstadsutvikling nøye planlagt for å vedlikeholde alle trærne som lagrer og binder karbon. Vil du være i en by uansett? og byer er best egnet til å planlegge ny energieffektivisering.

Linda Nazar, kjemi professor på University of Waterloo, Canada og kolleger mener at a litium-svovel batteri er ett skritt nærmere virkeligheten.

Lett og billig

Svovel er rikelig, lett og billig, og en oppladbar svovelkatode kan være så mye billigere enn litium koboltion i litiumionceller - hvis bare svovelet kan stoppes fra å oppløse etter noen sykluser.

Hun og hennes team rapport i rapport i Nature Communications Det ultratynne, nanoskala arket av manganoksyd kunne stabilisere sulfidene og levere en katode som kunne lades opp mer enn 2000 ganger. Hittil hevder Waterloo-teamet bare å ha utarbeidet mekanismen som ville stabilisere et svovelbatteri: det er mye mer å gjøre.

I mellomtiden en gruppe på Koreansk avansert institutt for vitenskap og teknologi rapportere inn Applied Physics Letters at piezoelektrisk sinkoksid nanoteknologi kunne brukes til å høste mekanisk energi.

Enhver bevegelse - enhver lyd, noen vibrasjoner, noe anstrengelse av muskel, et hvilket som helst trinn, enhver bevegelse av stoff - representerer energi som kan være forvandlet til elektrisk strøm, spesielt med litt hjelp fra utsøkt designede aluminiumnitridisolatorer.

Så noen som har på seg, for eksempel en medisinsk enhet som overvåker hjertefrekvens og puste, kunne faktisk gi strøm til enheten bare ved å gå om, eller puste. Det er muligheten: mer leting er nødvendig, sier forskerne.

Begge delene av forskningen er rapporter fra grenser for energibesparende vitenskap. Men ved University of Florida, en gruppe nullet inn på den eldste karbon lagring og sekvestrasjon teknologi av alle: treet.

Hjem nødvendig

Det er 19 millioner mennesker i Florida nå. Innen 2040 kan befolkningen være 25 millioner. Er det mange nye hjem som trengs? og det ville hjelpe om de startet på en bevaringsvennlig måte.

Miljøspesialisten Richard Vaughn og kolleger rapporterer i journalen Landskap og byplanlegging at de så på en plan for å bygge 1,835 hjem på et 700 hektarområde som for øyeblikket er en forvaltet furuskog.

De grupperte trærne etter alder og beregnet at siden Eldre trær holder mer karbon enn yngre, ville det være fornuftig å redusere området for underdeling og gruppere hjemmene nærmere sammen for å bevare de eldste trærne.

Et av designene lagret 71% av den opprinnelige lagrede karbon og 82% av karbonet som ville blitt sekvestrert av skogen.

"Hvis du har en kompakt underavdeling, vil du ha færre veier," sa en av Florida-rapportforfatterne, Mark Hostetler, professor som spesialiserer seg på bevaring av biologisk mangfold. “Med færre veier bruker du mindre energi til å produsere veiene.

Patches For Wildlife

"Det påvirker hvor mye karbon utgis. Med flere flekker av biologisk mangfold har du også naturlige flekker for dyreliv. Og det er vann. Med kompakt nabolagsmodell har du redusert fortauet og du har snilt adskilt de byggede områdene fra naturområdene. "

Alle byområder gir mulighet for energibesparelser, fordi alle byer genererer en høyere andel karbonutslipp enn landsbygda.

Felix Creutzig. leder av arealbruk, infrastruktur og transportgruppe på Mercator Research Institute På Global Commons and Climate Change, Berlin og kolleger, så på energi- og utslippsdata fra 274-byer i 60-landene - byer hjem til 21% av den globale urbane befolkningen - og betraktet fremtiden under et "business-as-usual" scenario.

De rapporterer i Proceedings of National Academy of Sciences at energiforbruket tredobles av 2050. En annen to til tre milliarder mennesker ville folke inn i byene, og det urbane "fotavtrykk" ville vokse med 1.2 millioner kvadratkilometer - et område som er størrelsen på Sør-Afrika.

Noen gjennomtenkte byplanlegging og energipolitikk kan imidlertid gjøre en stor forskjell? spesielt hvis planleggerne kom på jobb tidlig.

"Dette mulighetsvinduet eksisterer spesielt for lav-utslippsbyer i Asia, Midtøsten og Afrika, hvor urbanisering og tilhørende stigninger i inntekt kan føre til høye økninger i byforbruket hvis gjeldende trender fortsetter," rapporterer de. - Climate News Network

om forfatteren

Tim Radford er frilansjournalist. Han jobbet for The Guardian for 32 år, blir (blant annet) brevredaktør, kunstredaktør, litterær redaktør og vitenskapsredaktør. Han vant Forening av britiske vitenskapsforfattere Prisen for årets vitenskapsforfatter fire ganger. Han tjente på den britiske komiteen for Internasjonalt tiår for naturkatastroferreduksjon. Han har forelagt om vitenskap og media i dusinvis av britiske og utenlandske byer. 

Bok av denne forfatteren:

Vitenskap som forandret verden: Den utrolige historien om den andre 1960s revolusjonen
av Tim Radford.

Klikk her for mer info og / eller å bestille denne boken på Amazon. (Tenne bok)