Znajdź zawartość

Krzem, który jest standardowo wykorzystywany do wytwarzania ogniw słonecznych, jest drogi w pozyskiwaniu i oczyszczaniu. Alternatywną dla niego mogą być znacznie tańsze perowskity, a budowane z nich ogniwa słoneczne już teraz są bardziej wydajne od tych krzemowych. Naukowcy z University of Rochester poinformowali, że ich wydajność można zwiększyć ponad dwukrotnie. Grupa profesora Chunleia Guo zauważyła, że jeśli w ogniwach perowskitowych w roli substratu użyjemy metalu lub naprzemiennie ułożonych warstw metalu i dielektryka – zamiast standardowo używanego szkła – to wydajność takiego ogniwa wzrośnie aż o 250%. To olbrzymi postęp, gdyż już w tej chwili perowskitowe ogniwa słoneczne charakteryzują się wydajnością przekraczającą 30%. Nikt dotychczas nie zaobserwował takiego zjawiska. Gdy pod perowskit wsadziliśmy metal nagle doszło do gwałtownej zmiany interakcji elektronów w materiale. Wykorzystaliśmy więc metodę fizyczną do wywołania tej interakcji, mówi Guo. Kawałek metalu może tutaj wykonać tyle roboty, co złożone prace z dziedziny inżynierii chemicznej, cieszy się uczony. Aby ogniwa słoneczne działały, fotony ze Słońca muszą wzbudzić elektrony w materiale ogniwa fotowoltaicznego, które w wyniku tego opuszczą swoje dotychczasowe miejsca i wygenerują prąd. Idealnie byłoby, gdyby do budowy ogniw użyć materiału, w którym wzbudzone elektrony są bardzo słabo wciągane z powrotem na swoje miejsca. Zespół Guo wykazał, że w perowskitach takiej rekombinacji, powrotu wzbudzonych elektronów na miejsce, można uniknąć łącząc perowskit z metalem lub metamateriałem zbudowanym z naprzemiennych warstw srebra i tlenku aluminium. Wówczas, dzięki wielu zdumiewającym zjawiskom fizycznym ma miejsce znaczna redukcja liczby rekombinacji. Jak wyjaśnia Guo, warstwa metalu działa jak lustro tworzące odwrócone obrazy par dziura-elektron, zmniejszając prawdopodobieństwo rekombinacji elektronów z dziurami. Za pomocą prostego miernika zaobserwowano, że wydajność perowskitowego ogniwa zwiększyła się o 250%. Perowskity to niezwykle obiecująca grupa materiałów pod względem produkcji energii elektrycznej ze Słońca. Mają jednak poważną wadę. Ulegają szybkiej degradacji pod wpływem wysokiej temperatury i ich wydajność drastycznie spada. Jednak i na tym polu widoczny jest wyraźny postęp. Gdy rozpoczynano badania perowskitów pod kątem ich wykorzystania do pozyskiwania energii elektrycznej, perowskitowe ogniwa pracowały od kilku minut do kilku godzin. W ubiegłym roku w US National Renewable Energy Laboratory powstało perowskitowe ogniwo fotowoltaiczne, które po 2400 godzinach nieprzerwanej pracy w temperaturze 55 stopni Celsjusza zachowało 87% swojej pierwotnej sprawności. Czas pracy ogniw perowskitowych może już teraz sięgać wielu miesięcy. A ich wydajność właśnie zwiększono o 250%. Solar Energy Technologies Office, działające w ramach amerykańskiego Departamentu Energii, stawia sobie za cel opracowanie perowskitowego ogniwa, które będzie działało przez co najmniej 20, a idealnie ponad 30 lat. « powrót do artykułu

Naukowcy z University of Chicago opracowali sposób na wytwarzanie materiału, który można produkować równie łatwo jak plastik, ale który przewodzi elektryczność tak dobrze, jak metale. Na łamach Nature uczeni opisali, w jaki sposób stworzyć dobrze przewodzący materiał, którego molekuły są nieuporządkowane. Jego istnienie przeczy temu, co wiemy o elektryczności. Nasze odkrycie pozwala na stworzenie nowej klasy materiałów, które przewodzą elektryczność, są łatwe w kształtowaniu i bardzo odporne na warunki zewnętrzne, mówi jeden z głównych autorów badań, profesor John Anderson. To sugeruje możliwość istnienia nowej grupy materiałów, niezwykle ważnej z technologicznego punktu widzenia, dodaje doktor Jiaze Xie. Materiały przewodzące są nam niezbędne w codziennym życiu. To dzięki nim funkcjonują urządzenia napędzane prądem elektrycznym. Najstarszą i największa grupą takich materiałów są metale, jak miedź czy złoto. Około 50 lat temu stworzono przewodniki organiczne, w których materiał wzbogacany jest o dodatkowe atomy. Takie przewodniki są bardziej elastyczne i łatwiej jest je przetwarzać niż metale, jednak są mało stabilne i w niekorzystnych warunkach – przy zbyt wysokiej temperaturze czy wilgotności – mogą tracić swoje właściwości. I metale i przewodniki organiczne mają pewną cechę wspólną – są zbudowane z uporządkowanych molekuł. Dzięki temu elektrony mogą z łatwością się w nich przemieszczać. Naukowcy sądzili więc, że warunkiem efektywnego przewodnictwa jest uporządkowana struktura przewodnika. Jiaze Xie zaczął jakiś czas temu eksperymentować z wcześniej odkrytymi, jednak w dużej mierze pomijanymi, materiałami. Długie łańcuchy węgla i siarki poprzeplatał atomami niklu. Ku zdumieniu jego i jego kolegów okazało się, że taka nieuporządkowana struktura świetnie przewodzi prąd. Co więcej, okazała się bardzo stabilna. Podgrzewaliśmy nasz materiał, schładzaliśmy, wystawialiśmy na działanie powietrza i wilgoci, nawet zamoczyliśmy w kwasie i nic się nie stało, mówi Xie. Najbardziej jednak zdumiewający był fakt, że struktura materiału była nieuporządkowana. On nie powinien tak dobrze przewodzić prądu. Nie mamy dobrej teorii, która by to wyjaśniała, przyznaje profesor Anderson. Andreson i Xie poprosili o pomoc innych naukowców ze swojej uczelni, by wspólnie zrozumieć, dlaczego materiał tak dobrze przewodzi elektryczność. Obecnie naukowcy sądzą, że tworzy on warstwy. I pomimo, że poszczególne warstwy nie są uporządkowane, to tak długo, jak się ze sobą stykają, elektrony mogą pomiędzy nimi swobodnie przepływać. Jedną z olbrzymich zalet nowego materiału jest możliwość łatwego formowania. Metale zwykle trzeba stopić, by uzyskać odpowiedni kształt. To proces nie tylko energochłonny, ale i poważnie ograniczający ich zastosowanie, gdyż oznacza, że inne elementu budowanego układu czy urządzenia muszą wytrzymać wysokie temperatury podczas produkcji. Nowy materiał pozbawiony jest tej wady. Można go uzyskiwać w temperaturze pokojowej i używać tam, gdzie występują wysokie temperatury, środowisko kwasowe, zasadowe czy wysoka wilgotność. Dotychczas wszystkie tego typu zjawiska poważnie ograniczały zastosowanie nowoczesnych technologii. Badania nad nowym materiałem są finansowane przez Pentagon, Departament Energii oraz Narodową Fundację Nauki. « powrót do artykułu

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej stoją na czele międzynarodowej grupy badawczej prowadzącej wraz z partnerami biznesowymi projekt, którego celem jest sprawdzenie możliwości pozyskiwania cennych metali z wód podziemnych. Uczeni zbadają solanki  znajdujące się na terenie Polski, Czech, Słowacji, Węgier, Hiszpanii i Portugalii. Projektem BrineRIS kieruje dr Magdalena Worsa-Kozak z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii PWr. Uczeni przeprowadzą analizy 12 wybranych źródeł i będą badali możliwość pozyskiwania z nich np. litu jedną z trzech rozwijanych właśnie technologii. Lit jest tutaj szczególnie pożądanym metalem. Wykorzystuje się go m.in. do budowy akumulatorów samochodowych. W związku z rosnącą popularnością samochodów elektrycznych popyt na lit może do końca dekady wzrosnąć nawet pięciokrotnie. Obecnie znaczną część litu pozyskuje się ze zbiorników solankowych na wysoko położonych obszarach Boliwii, Argentyny czy Chile. Najpierw bogate w lit wody są pompowane do stawów ewaporacyjnych, tam przez kilka miesięcy woda odparowuje, następnie z osadu pozyskiwany jest węglan litu, który poddaje się kolejnym obróbkom. Jednak taki sposób pozyskiwania litu ma negatywny wpływ na środowisko naturalne. Stawy zajmują olbrzymie powierzchnie, prowadzi to też do obniżenia poziomu wód gruntowych z powodu wypompowywania solanek. Kolejnym problemem są środki chemiczne używane w tej metodzie. Dlatego też w wielu miejscach prowadzi się prace nad technologiami bezpośredniej ekstrakcji litu. Są one niezależne od pogody, ale problem stanowi cena energii elektrycznej używanej w tej metodzie. Rozwiązaniem może być sięgnięcie do solanek geotermalnych. Można by z nich uzyskiwać lit, a cały proces byłby zasilany energią pozyskiwaną z samej solanki. W ramach projektu BrineRIS analizowane będą dane dotyczące występowania solanek oraz ich składu, ze szczególnym uwzględnieniem litu, strontu i baru. Obecnie te dane są bardzo rozproszone. Nie ma jednego miejsca, w którym zainteresowany przedsiębiorca mógłby przejrzeć przekrojowo takie informacje. Do tego część np. badań składu chemicznego solanek została przeprowadzona w ramach projektów naukowych czy inwestycyjnych związanych z innymi tematami i te dane nie zostały nigdy przeanalizowane pod kątem odzysku pierwiastków, ani w jakiejkolwiek formie upublicznione, mówi dr Worsa-Kozak. Ponadto przeprowadzona zostanie analiza solanek pod kątem pozyskania z nich litu za pomocą jednej z trzech technologii. Elektrolitycznymi metodami pozyskiwania tego pierwiastka zajmą się naukowcy z Uniwersytetu Gandawskiego, technologią adsorbcyjną specjaliści z fińskiej służby GTK, a ekstrakcją rozpuszczalnikową GTK we współpracy z Politechniką Wrocławską. Będziemy także analizować te solanki, które mają niższe temperatury, czyli np. około 40 czy 60 stopni C. i w związku z tym nie nadają się do produkcji energii elektrycznej. Mogą natomiast być odpowiednie do produkcji ciepła i dlatego naukowcy z TU Freiberg będą klasyfikować te solanki, z których ciepło można byłoby wykorzystywać do poprawy samego procesu technologicznego, np. do podgrzania chłodniejszej wody i poprawy efektywności testowanych technologii, zmniejszając ich koszty, dodaje kierująca projektem. « powrót do artykułu

W nadchodzących dekadach przewidywany jest gwałtowny wzrost zapotrzebowania na akumulatory dla samochodów elektrycznych. Tymczasem już teraz są problemy z dostawami miedzi, kobaltu, litu czy niklu. Możemy więc spodziewać się problemów z realizacją zamówień na metale i wzrostu cen. Niektóre firmy chcą więc wydobywać metale z dna morskiego. Może nie tyle wydobywać, co wysysać, gdyż pomiędzy Meksykiem a Hawajami na dnie spoczywają grudki zawierające więcej kobaltu i niklu niż wszystkie złoża lądowe. Jednak planom takim sprzeciwia się część naukowców, a w ich ślady idą wielkie światowe koncerny. Wydobycie metali znajdujących się na lądach wiąże się z olbrzymim zanieczyszczeniem i zniszczeniem środowiska, łamaniem praw człowieka i emisją gazów cieplarnianych. Dość wspomnieć, że większość światowych zasobów niklu znajduje się pod lasami deszczowymi Indonezji, Demokratyczna Republika Kongo dostarcza 70% kobaltu, a Chiny chętnie używają swojej pozycji na rynku metali ziem rzadkich oraz przetwórcy surowych materiałów w grze politycznej. Im bardziej wyczerpujemy złoża wysokiej jakości, tym bardziej sięgamy po te niższej jakości, z czym wiąże się coraz większe zanieczyszczenie środowiska. Pole konkrecjonośne Clarion-Clipperton (CCZ) rozciąga się pomiędzy Meksykiem a Hawajami. To tam na dnie oceanu, na głębokości kilku tysięcy metrów, spoczywają polimetaliczne konkrecje, grudki zawierające duże ilości różnych metali. Kanadyjska firma Metals Company chce być pierwszą, która dostarczy na rynek metale z tych konkrecji. Ma to się stać w 2024 roku. Jako, że konkrecje leżą na dnie, nie są potrzebne żadne wiercenia czy kopanie. Metals Company chce wysłać statek, który za pomocą specjalnego urządzenia będzie zasysał grudki. Następnie zostaną one przewiezione do zakładu, który pozyska z nich kobalt, nikiel, miedź czy mangan. Zakład taki będzie prawdopodobnie znajdował się w Teksasie, gdyż jest tam łatwy dostęp do portów oraz tania energia ze źródeł odnawialnych. Kanadyjczycy twierdzą, że chcą pozyskiwać metale wyłącznie za pomocą energii odnawialnej i nie produkując przy tym żadnych odpadów stałych. Nie chcemy, by z rynkiem samochodów elektrycznych stało się to, co z rynkiem półprzewodników, który w tym roku ucierpiał z powodu braku surowców. Pytanie brzmi, gdzie będziemy wydobywać metale. Zróbmy to na podmorskich pustyniach, na równinach abisalnych, miejscach, w których życie występuje bardzo rzadko, w przeciwieństwie do życia w lasach deszczowych. Tam na 1 m2 powierzchni występuje 1500 razy mniej życia niż w lasach deszczowych, mówi Craig Shesky, prezes ds. finansowych Metal Company. Jednak sytuacja nie jest taka oczywista. Profesor oceanografii Craig Smith z Uniwersytetu Hawajskiego, który prowadził kilka ekspedycji badawczych w CCZ mówi, że równiny abisalne to bardzo wrażliwy, dziewiczy ekosystem, nietknięty ręką człowieka. I trudno jest w tej chwili ocenić jego wartość. Co prawda ilość biomasy jest tam znacznie mniejsza niż w lasach deszczowych, ale bioróżnorodność jest zadziwiająco duża. Większość gatunków, na które natknęliśmy się podczas naszych badań była wcześniej nieznana nauce. Sądzimy, że to centrum bioróżnorodności, mówi uczony. Jego zdaniem, działania wydobywcze na równinach abisalnych mogą poważnie zaszkodzić, a może nawet całkowicie wytępić wiele gatunków, których jeszcze nie znamy, a osady morskie, wzniesione podczas wydobywania konkrecji, mogą przemieszczać się przez setki kilometrów, zagrażając różnym organizmom na swojej trasie. Poza tym same konkrecje to habitaty tysięcy mikroorganizmów. Shesky odpowiada, że 70% organizmów żywych w tamtych regionach to bakterie, a niedawno prowadzone badania wykazały, że wzruszone podczas prac wydobywczych osady opadają szybciej niż dotychczas sądzono. Powołuje się też na badania, które mówią, że wytwarzanie metali z konkrecji będzie powodowało 10-krotnie mniejszą emisję gazów cieplarnianych, niż pozyskiwanie tych samych metali z rud w złożach lądowych. Problemem dla Metals Company może być nie tylko postawa naukowców, ale niektórych wielkich koncernów. BMW, Google, Samsung i Volvo oświadczyły, że nie będą kupowały metali pozyskanych z konkrecji, dopóki lepiej nie będziemy rozumieli wpływu ich wydobycia na środowisko naturalne. W ubiegłym roku Metals Company przyznała grant w wysokości 2,9 milionów dolarów na zbadanie wpływu działalności wydobywczej w CCZ na środowisko naturalne. Badania mają objąć całą kolumnę wodną, od dna do powierzchni oceanu. Będą je prowadzili naukowcy z Uniwersytetu Hawajskiego, Texas A&M University oraz Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology. « powrót do artykułu

Zainspirowani podwodnymi dzwonami topików i tratwami mrówek z rodzaju Solenopsis, inżynierowie z Uniwersytetu w Rochesterze wygrawerowali laserem femtosekundowym 2 płytki z glinu. Uzyskali superhydrofobowe powierzchnie, które po złożeniu z odpowiednim "rozstawem" są przez długi czas niezatapialne. Można je na siłę zanurzać, a nawet dziurawić, a i tak będą się utrzymywać na powierzchni. Prof. Chunlei Guo uważa, że bioinspirowane rozwiązanie może w przyszłości znaleźć rozwiązanie w niezatapialnych statkach i łodziach, kamizelkach ratunkowych, które będą spełniać swoją rolę również po uszkodzeniu czy w elektronicznych urządzeniach monitorujących, które bez problemu wytrzymają długi czas w oceanie. Jak tłumaczą autorzy artykułu z pisma ACS Applied Materials and Interfaces, za pomocą femtosekundowego lasera w metalu graweruje się mikro- i nanowzory, które więżą powietrze i sprawiają, że powierzchnia staje się superhydrofobowa. Kluczowe spostrzeżenie jest takie, że wielofasetkowe superhydrofobowe powierzchnie (SH) mogą zachowywać spore objętości powietrza, co rodzi możliwość, że powierzchnie SH uda się [kiedyś] wykorzystać do uzyskania pływalnych urządzeń. Zespół Guo stworzył strukturę złożoną z 2 płytek z aluminium. Ich wygrawerowane powierzchnie były zwrócone do wewnątrz, w ten sposób chroniono je np. przed ścieraniem (abrazją). Odległość między okrągłymi płytkami była taka, by udało się między nimi schwycić i utrzymać ilość powietrza, która wystarczy do unoszenia struktury na wodzie. Okazało się, że nawet po wymuszonym 2-miesięcznym zanurzeniu struktura wypływała na powierzchnię od razu po usunięciu obciążenia. Struktury zachowywały tę zdolność nawet po wielokrotnym przedziurawieniu (wystarczyło powietrze uwięzione w zachowanych fragmentach "przegrody"). Choć zespół Guo grawerował glin, proces można zastosować do dowolnego metalu. Gdy Amerykanie pierwszy raz demonstrowali swoją technikę, do wygrawerowania fragmentu o wymiarach cal na cal (ok. 6,45 cm2) potrzebna była godzina. Dzisiejsza moc laserów i szybkość skanowania przyspieszają proces, dzięki czemu można zacząć myśleć o przeskalowaniu go do zastosowań komercyjnych. Poszukując idealnej konfiguracji, ekipa eksperymentuje z innymi kształtami płytek metalu i różnymi rozmiarami szczeliny dzielącej płytki. Warto dodać, że przynajmniej na obecnym etapie badań, po długim okresie zanurzenia w wodzie taka powierzchnia może zacząć tracić właściwości hydrofobowe.   « powrót do artykułu

Nikiel jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na Ziemi. Co ważne, jest wysoce odporny na korozję, dzięki czemu znajduje zastosowanie na wielu polach. Jednak zaskakujące odkrycie dokonane przez naukowców z Texas A&M University wskazuje, że nikiel nie tylko ulega korozji, ale proces ten przebiega w sposób, którego naukowcy się nie spodziewali. O badaniach prowadzonych przez zespół profesora Michaela Demkowicza poinformowano na łamach Physical Reveiew Materials. Korozja zwykle atakuje połączenia czy też granice pomiędzy ziarnami materiału. To tzw. korozja międzykrystaliczna, która osłabia metal od wewnątrz. Istnieje jednak pewien szczególny typ granicy między ziarnami metalu, zwany koherentną granicą bliźniaczą, o którym sądzono, że jest on odporny na korozję. Tymczasem, ku zdumieniu naukowców z Teksasu, okazało się, że niemal cała korozja występująca w prowadzonych przez nich eksperymentach pojawiła się właśnie na koherentnych granicach bliźniaczych. To odkrycie odwraca do góry nogami dekady założeń dotyczących przebiegu korozji metali, mówi Demkowicz. Koherentne granice bliźniacze to obszary, na których wewnętrzna struktura wzorców materiału jest swoim lustrzanym odbiciem wzdłuż całej takiej granicy. Tego typu granice powstają naturalnie wskutek krystalizacji, mogą być też wynikiem oddziaływań mechanicznych bądź termicznych. Czysty nikiel jest niemal całkowicie odporny na korozję. Gdy jednak podaliśmy napięci od stron katody, która jest jeszcze mniej podatna na korozję, odkryliśmy ku swojemu zdumieniu widoczne znaki korozji na koherentny;ch granicach bliźniaczych, mówi Mengying Liu, jeden z członków zespołu badawczego. To odkrycie pozwoli przewidzieć, gdzie może pojawić się korozja. Być może dzięki temu zostaną zaprojektowane metale bardziej odporne na korozję, dodaje. Przez dziesięciolecia specjaliści zakładali, że koherentne granice bliźniacze są odporne na korozję. Dlatego też pracowali nad metalami zawierającymi jak najwięcej takich granic. Próbując zapobiegać korozji tworzono metale zawierające tak dużo koherentnych granic bliźniaczych jak to tylko było możliwe. Teraz musimy przemyśleć tę strategię, stwierdza Demkowicz. « powrót do artykułu

Fragmenty tworzyw sztucznych i metali, okruchy szkła, a nawet bursztynu – to przykładowe zanieczyszczenia, które mgr Zbigniew Jelonek, doktorant z Uniwersytetu Śląskiego, znalazł w próbkach węgla drzewnego i brykietu z węgla drzewnego – popularnych paliwach do grilla. Obecność tego typu substancji jest szczególnie niepożądana m.in. ze względu na związki muta- i kancerogenne, które powstają w wyniku spalania i osiadają na grillowanej żywności, a następnie, wraz z nią, dostają się do organizmu człowieka. Naukowiec postanowił określić ilość i rodzaj zanieczyszczeń występujących w dostępnych na polskim rynku paliwach stałych do grilla, a także porównać wyniki z deklarowanymi przez producentów zawartościami węgla organicznego w produktach. Mgr Zbigniew Jelonek opracuje także standardy szybkiej identyfikacji niepożądanych dodatków, aby zoptymalizować proces produkcji tych paliw i dostosować go do obowiązujących norm. Dotychczasowe wyniki badań węgli drzewnych i brykietu z węgla drzewnego do grilla nie nastrajają optymistycznie. W związku z występującymi w analizowanych produktach niebezpiecznymi związkami najbezpieczniej jest korzystać z grilla elektrycznego lub gazowego. A jeśli już decydujemy się na zakup stałych paliw grillowych, wybierajmy te, które mają certyfikat jakości – radzi naukowiec. Paliwa grillowe są wykorzystywane do obróbki żywności, w związku z tym w celu oceny ich jakości opracowana została norma PN-EN 1860-2. Zgodnie z wytycznymi w tego typu paliwach maksymalna zawartość zanieczyszczeń nie powinna przekraczać 1%. Niepożądane dodatki to przede wszystkim: węgle kopalne, ropa naftowa, koks, szkło, żużel, rdza, szkło, metale czy tworzywa sztuczne – wylicza mgr Zbigniew Jelonek. Jeśli produkt spełnia kryteria normy, wówczas może otrzymać certyfikat. Jak wyjaśnia autor badań, próbki do analizy zostały pozyskane z węgla drzewnego oraz brykietu z węgla drzewnego od wiodących producentów i dystrybutorów tych produktów w Polsce. Wśród nich znalazły się paliwa grillowe pochodzące z czternastu województw, zakupiliśmy także kilka opakowań drogą internetową, wybierając produkty pozbawione oznaczeń, opisów, podanego producenta, a także towar dostępny w sieciach handlowych i supermarketach – dodaje. Pozyskane próbki zostały następnie odpowiednio przygotowane do obserwacji mikroskopowych. Mgr Zbigniew Jelonek poddał analizie petrograficznej 62 sztuki preparatów oraz 10 sztuk popiołów. Badania wykazały, że poziom zanieczyszczeń w emitowanych gazach podczas spalania zależy od zawartości biomasy nieprzetworzonej termicznie w tych produktach oraz niepożądanych dodatków mineralnych, organicznych i ropopochodnych. Analizy zanieczyszczonych węgli i brykietu potwierdziły wysoką zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz szczególnie niebezpiecznych, kancerogennych benzopirenów i benzoperylenu. Otrzymane wyniki badań komentuje dr hab. Monika Fabiańska z Katedry Geochemii, Mineralogii i Petrografii UŚ. Niewątpliwie warto byłoby również zwrócić uwagę, że zidentyfikowane wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, występujące w paliwach grillowych i brykiecie stanowią zaledwie niewielki procent obecnych w nich szkodliwych substancji, takich jak związki fenolowe czy aromatyczne pochodne aminowe – mówi promotor naukowa rozprawy doktorskiej. Podczas procesu grillowania substancje te mogą przedostawać się do produktów lub być wchłaniane bezpośrednio przez drogi oddechowe przez osoby znajdujące się w pobliżu grilla. Warto także pamiętać o znacznych ilościach gazów obecnych w spalinach z paliw grillowych, w tym tlenku węgla – dodaje. Zdarza się, że deklarowana przez producenta ilość węgla różni się w badanych próbach od ilości rzeczywistej. Rozbieżności są znaczące. W niektórych przypadkach wynosiły aż 15%, a wagową różnicę uzupełniać mogą np. piasek lub inne zanieczyszczenia – mówi naukowiec. Z przeprowadzonych badań wynika ponadto, że istotny jest region, z którego pozyskuje się surowce do produkcji paliw grillowych. Dotyczy to przede wszystkim nadmiernego występowania pierwiastków ciężkich i śladowych w niektórych węglach drzewnych i brykiecie. Analizy będą kontynuowane, jednak już dziś wiemy, że konieczne jest wprowadzenie dodatkowych kontroli tego typu paliw na poziomie ich produkcji, a także przed wprowadzeniem ich na rynek – mówi doktorant. W ramach przygotowywanej rozprawy doktorskiej naukowiec opracował już szybką, prostą i tanią metodę identyfikacji różnego rodzaju zanieczyszczeń. Planujemy szkolenia adresowane do pracowników firm produkujących paliwa do grilla, aby tego typu kontrole mogły być przeprowadzone już w przedsiębiorstwach – dodaje. Zaimplementowanie opracowanych rozwiązań planowane jest w firmie BG-Project Barbara Gąsior oraz w deklarujących współpracę zakładach produkujących paliwa grillowe. Zbigniew Jelonek jest pracownikiem firmy BG Project, w której odpowiada za wykonywanie analiz mikroskopowych paliw stałych. Od 2017 roku realizuje na Wydziale Nauk o Ziemi doktorat wdrożeniowy, którego celem jest badanie zanieczyszczeń występujących w węglu drzewnym oraz brykiecie z węgla drzewnego. Rozprawa doktorska przygotowywana jest pod kierunkiem promotora naukowego – dr hab. Moniki Fabiańskiej z Wydziału Nauk o Ziemi oraz opiekuna przemysłowego – mgr Barbary Gąsior reprezentującej firmę BG Project. Otrzymane dotychczas wyniki zostały zaprezentowane w kilkunastu artykułach naukowych i kilku artykułach popularnonaukowych. Ponadto przygotowane zostały dwa zgłoszenia patentowe. Projekt "Doktorat wdrożeniowy", zainicjowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, umożliwia nawiązywanie efektywnej współpracy pomiędzy środowiskiem naukowym a środowiskiem społeczno-gospodarczym, prowadzonej w ramach studiów doktoranckich. « powrót do artykułu

W dysku otaczającym masywną młodą gwiazdę znajdującą się w odległości 1500 lat świetlnych od Ziemi znaleziono... sól stołową. Po raz pierwszy związek ten odkryto wokół młodej gwiazdy. Sól obserwowano wcześniej jedynie w atmosferach starych, umierających gwiazd. To niesamowite, że obserwujemy te molekuły. Jako, że dotychczas odkrywaliśmy je wyłącznie w zewnętrznych warstwach umierających gwiazd, nie rozumiemy, co oznacza obecne odkrycie. Jego natura pokazuje, jak bardzo niezwykłe jest środowisko wokół tej gwiazdy, mówi Adam Ginsburg, główny autor odkrycia. Gdy analizujemy dane z teleskopu ALMA widzimy w nich około 60 różnych sygnatur molekuł takich jak chlorek sodu i chlorek potasu. To zarówno szokujące jak i ekscytujące, dodaje współautor badań Brett McGuire. Naukowcy spekulują, że sól pochodzi z drobinek pyłu, które zderzały się we sobą i rozrzuciły swoją zawartość w otaczającym gwiazdę dysku. Zwykle, gdy badamy w ten sposób protogwiazdy to sygnały z dysku i z jego otoczenia są bardzo wymieszane i trudno je od siebie oddzielić. Tutaj możemy wyizolować dane z dysku, dowiedzieć się, jak się on porusza i jaką ma masę. Może nam też zdradzić dużo nowych informacji o samej gwieździe, dodaje Ginsburg. Odkrycie soli wokół młodej gwiazdy jest niezwykle interesujące dla astronomów i astrochemików, gdyż w skład soli wchodzą atomy metali – sód i potas. A skoro tak, to być może w otoczeniu znajdują się też inne molekuły zawierające metale. Zatem podobne do obecnych badania umożliwiły pomiary ilości metali w regionach formowania się gwiazd. Obecnie nie jesteśmy w stanie tego zbadać. Samodzielne związki metali są, generalnie rzecz ujmując, niewidoczne dla radioastronomii, mówi McGuire. Sygnatury soli znajdują się w odległości 30–60 jednostek astronomicznych od gwiazdy. Naukowcy szacują, że może ich być tam trylion ton soli. To masa odpowiadająca całej masie ziemskich oceanów. W kolejnym etapie badań przyjrzymy się solom i metalicznym molekułom w innych regionach. To pomoże nam zrozumieć, czy te chemiczne odciski palca są dobrymi narzędziami do badania różnorodnych dysków protoplanetarnych czy też nasze odkrycie jest unikatowe dla tego dysku. W przyszłości ma powstać radioteleskop Next Generation Very Large Array. Będzie on miał odpowiednią czułość i będzie pracował w odpowiednim zakresie, by badać tego typu molekuły, a może nawet pozwoli na używanie ich do wykrywania dysków protoplanetarnych, stwierdza Ginsburg. Badany obszar, Orion Source I, uformował się w Obłoku Molekularnym w Orionie I. To region gwałtownego tworzenia się gwiazd. Ta gwiazda została przed około 550 laty wyrzucona ze swojego obłoku z prędkością około 10 km/s. Możliwe, że sole w formie stałej zostały odparowane przez fale uderzeniowe gwiazdy i jej dysku protoplanetarnego, gdy te gwałtownie przyspieszyły wskutek bliskiego spotkania lub zderzenia z inną gwiazdą. Trzeba sprawdzić, czy opary soli są obecne we wszystkich dyskach otaczających masywne protogwiazdy, czy też są powiązane z gwałtownymi wydarzeniami, takimi jak to, które obserwujemy, mówi John Bally, astronom z University of Colorado. « powrót do artykułu

Szwajcarscy archeolodzy ogłosili, że metalowa ręka znaleziona w 2017 roku w pobliżu jeziora Bielersee jest najstarszą metalową częścią ciała odkrytą na terenie Europy. Wiek zabytku wynosi 3500 lat. Ręka, nieco mniejsza niż prawdziwa, wykonana została z brązu, u nadgarstka ma przyklejoną złotą folię. Można ją było montować na kiju. Nigdy nie widzieliśmy niczego podobnego. Nie byliśmy początkowo pewni, ani co to jest, ani czy to autentyk, mówi Andrea Schaer, stojąca na cele Wydziału Historii Starożytnej i Rzymskiej w Berneńskiej Służbie Archeologicznej. Datowanie radiowęglowe resztek kleju organicznego użytego do zamocowania złotej folii ujawniło, że zabytek powstał pomiędzy 1500 a 1400 rokiem przed Chrystusem. Potwierdzenie wieku metalowej ręki skłoniło archeologów do udania się w miejsce, w którym poszukiwacze skarbów znaleźli rękę. Po siedmiu tygodniach wykopalisk znaleziono poważnie uszkodzony grób znajdujący się na płaskowyżu powyżej Bielersee, w pobliżu wioski Preles. W grobie znaleziono kości mężczyzny w średnim wieku, długą szpilę z brązu, spiralne spinkę do włosów oraz fragmenty złotej folii odpowiadające tej na metalowej ręce. Dowodem, że ręka spoczęła w grobie z mężczyzną był znaleziony tam odłamany palec. W pochówkach z epoki brązu rzadko znajduje się metalowe przedmioty, a złota niemal nigdy nie znajduje się takich grobach na terenie Szwajcarii. Najprawdopodobniej też takie znaleziska są unikatowe na terenie Europy. Fakt, że znamy tysiące miejsc pochówki z epoki brązu i nigdy nie natrafiliśmy na nic podobnego, pokazuje, że to wyjątkowe odkrycie, stwierdza Stefan Hochuli, który stoi na czele Wydziału Zachowania Zabytków i Archeologii kantonu Zug. Specjaliści próbują teraz określić, do czego służyła sztuczna ręka. Jej konstrukcja wskazuje, że była na czymś mocowana. Być może zdobiła rzeźbę, może mocowano ją na kiju i była symbolem władzy, albo też noszono ją podczas jakichś rytuałów. Okoliczności odkrycia znacząco utrudniają badania. Nie wiemy, jakie było położenie ręki względem pochowanego mężczyzny, nie znamy kontekstu jej złożenia w grobie. « powrót do artykułu