英属哥伦比亚森林

科学家们正在种植树木来为地球提供能源,并在基因上提高生产纸张的效率。

美国俄勒冈州立大学的研究人员发现了一种将树木变成高科技电池的方法,而在加拿大西海岸外,英属哥伦比亚大学的另一个研究小组一直在忙于对树木进行基因改造,使其更善于生产纸张。

谁说你不能扰乱大自然?不是这些科学家。

俄勒冈州研究小组从树上取纤维素材料,加入一些氨,在炉子里烘烤,瞧,他们就有了掺氮的纳米多孔碳膜。

nano-what吗?

用非科学术语来说,那是电极部分超级电容器.超级电容器就像类固醇上的充电电池。它们能储存更多的能量,续航时间更长,而且可以比典型的充电电池充电多次。

超级电容器可以在普通的家用电子产品中找到,比如数码相机的闪光灯,但它的功能远不止这些。它们非常高效,能够重新捕获能量以减少消耗,并延长它们的寿命,所以它们也被发现在混合动力而且电动汽车.如果你的车辆有再生制动-从制动中重新捕获能量的能力-有可能你的车辆有超级电容器。

然而,超级电容器并没有取代我们所有的电力需求,因为它们的制造成本很高,因为生产这些超级电池中发现的高质量碳电极需要大量资源。

首席研究员季秀磊(David Ji),北京大学化学系助理教授俄勒冈州立大学理学院非常兴奋,因为树木纤维素是地球上最常见的物质之一,他们找到了一种方法来使用它为我们这个依赖电子的世界提供清洁的能源。

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“这一过程的简易性、速度和潜力真的令人兴奋,”季说。“我们要把廉价的木材变成有价值的高科技产品。”

这种基于树木的超级电容器非常薄——一克的表面积约为2000平方米,而且它们可以通过一步反应生产,这使得它们的生产非常经济。

吉的研究发表在《纳米快报》上,《纳米快报》是美国化学学会的杂志。他说,这种基于树木的超级电容器生产成本低,制造时间短,对环境的危害也小。

唯一的副产品是甲烷研究表明,这可以立即作为燃料为制造过程提供动力。

与此同时,在森林茂密的不列颠哥伦比亚省,研究人员正在对树木进行基因改造,使其成为更高效、对环境危害更小的造纸企业。

英属哥伦比亚大学的科学家们已经做到了改良的树更容易分解转化成制造纸张和生物燃料所需的成分。这意味着在造纸和生产过程中使用更少的化学品、更少的能源和产生更少的环境污染物生物燃料

木质素是大多数植物细胞壁中常见的聚合物,在制造过程中需要大量的化学物质和能量来分解木质素。这个过程也会产生废物。

木质素给它们的实力几十年来一直困扰着纸浆和造纸行业。

英属哥伦比亚大学木材科学教授肖恩·曼斯菲尔德(Shawn Mansfield)表示,他们对木质素进行了基因改造,使其更容易分解,而不影响树木的强度。

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曼斯菲尔德自豪地说:“我们正在设计用更少的能源和更少的化学物质加工树木,并最终回收比目前可能的更多的木材碳水化合物。”

此前,研究人员曾试图通过抑制基因来减少树木中的木质素含量,但这阻碍了树木的生长,使它们更容易受到风、雪、虫害和疾病的影响。

“这真的是一个独特的成就为解构设计树木同时保持增长潜力和实力,”曼斯菲尔德说。

转基因树木研究团队由来自北美的威斯康星大学麦迪逊分校、密歇根州立大学和英属哥伦比亚大学的研究人员组成。这项研究由五大湖生物能源研究中心资助,最近发表在《科学》杂志上。

所以,谁说你不能扰乱大自然?

不是北美的科学家们改变我们为科技提供动力、生产纸张和生物燃料的方式。

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