Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'etanol' .
Znaleziono 16 wyników
-
Samochody przyszłości mogą być napędzane paliwem uzyskiwanym ze... starych gazet. Tak przynajmniej twierdzą uczeni z Tulane University, którzy zidentyfikowali nowy szczep bakterii nazwany TU-103. Bakterie te zmieniają stare gazety w butanol, a uczeni wykorzystują w swoich eksperymentach stare numery Times Picauyne. TU-103 to pierwszy znany szczep bakterii, który tworzy butanol wprost z celulozy. Celuloza obecna w zielonych roślinach to najobficiej występujący materiał organicznych. Wielu marzy o tym, by nauczyć się zmieniać ją w butanol. Każdego roku w samych tylko Stanach Zjednoczonych na wysypiska trafiają co najmniej 323 miliony ton materiałów zawierających celulozę - mowi Harshad Velankar, badacz zatrudniony w laboratorium Davida Mullina. Naukowcy odkryli TU-103 w zwierzęcych odchodach i opracowali sposób na nakłonienie bakterii do produkcji butanolu. Najważniejsze, że TU-103 tworzy butanol wprost z celulozy - mówi Mullin. Nowo odkryta bakteria jako jedyny mikroorganizm produkujący butanol może robić to w obecności tlenu. Inne bakterie tworzące butanol wymagają środowiska beztlenowego, co podnosi koszty produkcji. Butanol lepiej sprawdza się w roli biopaliwa, gdyż w przeciwieństwie do etanolu może być spalane w tradycyjnych silnikach, nadaje się do transportu istniejącymi rurociągami, ma słabsze właściwości żrące i można uzyskać z niego więcej energii.
-
Choć wydawałoby się, że wódka właściwie nie ma smaku, a osoba przedkładająca jeden, zazwyczaj droższy, gatunek tego alkoholu nad inne jest snobem, to nieprawda. Wódki różnią się smakiem przez różną zawartość wodzianu etanolu. Co ważne, wódka nie jest zwykłym 40% roztworem etanolu w wodzie. Dale W. Schaefer z University of Cincinnati w Ohio oraz współpracownicy z Uniwersytetu Moskiewskiego im. M. Łomonosowa przypomnieli sobie o obserwacjach roztworów alkoholi zawartych w rozprawie doktorskiej Mendelejewa z 1865 r. Twórca układu okresowego pierwiastków był przekonany, że w roztworze 40% etanolu i 60% wody powinny się utworzyć charakterystyczne klastry cząsteczek – wodziany (zwane inaczej hydratami). Sto lat później Linus Pauling twierdził, że etanol otaczają przyłączone od strony atomu wodoru cząsteczki wody. W ramach wiązania wodór jest przyciągany bliżej tlenu, co umożliwia stworzenie sztywniejszej struktury. Naruszenie tych wodnych klatek przez zanieczyszczenia lub zwykłe wstrząsanie wpływa na smak. Rosyjsko-amerykański zespół zastosował techniki spektrograficzne. Skyy, Belvedere, Stolichnaya, Grey Goose oraz Oval – to 5 marek wybranych do badania budowy. Akademicy uważają, że wybierając konkretną wódkę, smakosze kierują się raczej jej wewnętrzną strukturą niż tradycyjnie rozumianym smakiem. Napoje o niskim stopniu ustrukturowania wydają się bardziej wodniste, ponieważ frakcja klastrów wody jest tu większa niż w markach o wysokim poziomie ustrukturowania. Napoje o wysokim stopniu ustrukturowania [...] zawierają efemeryczne klatkopodobne twory, gdzie cząsteczka alkoholu zostaje otoczona cząsteczkami wody. Przy wysokim stężeniu alkoholu pojawiają się klastry alkoholu... Klastry etanolowe bez wątpienia inaczej stymulują podniebienie niż woda lub klatki E•5.3H2O. Nawet przy braku smaku w potocznym rozumieniu tego słowa miłośnicy wódki mogą wykazywać preferencje w stosunku do określonej struktury. Pozostali naukowcy nie są pewni, czy w temperaturach pokojowych układy woda-cząsteczka naprawdę występują. Nibykrystaliczne klatki (kompleks klatratowy), które fizycznie więżą inne cząsteczki, przeważnie pojawiają się w bardzo niskich temperaturach i przy wysokim ciśnieniu – podkreśla Joel Eaves z University of Colorado.
-
Liścionosy (Phyllostomidae), nietoperze zamieszkujące Amerykę Południową i Środkową, zjadają dużo owoców i nektaru. Co więcej, nie stronią od nich nawet wtedy, gdy są mocno sfermentowane. Kanadyjscy chiropterolodzy wykazali jednak, że bez problemu zdają w stanie upojenia alkoholowego testy sprawnościowe polegające na unikaniu przeszkód. Naukowcy z Uniwersytetu Zachodniego Ontario i Uniwersytetu w Reginie przypuszczali, że ilość etanolu w spożywanych przez nietoperze sfermentowanych owocach i nektarze wystarczy, by wywołać stan upojenia alkoholowego. Chcąc sprawdzić, jak latające ssaki wtedy funkcjonują, przeprowadzili eksperyment z 106 liścionosami należącymi do 6 różnych gatunków. Zwierzęta skonsumowały etanol zmieszany ze słodką wodą. Było go tyle, że zawartość alkoholu we krwi sięgała 3 promili (!), a nawet więcej. Osobniki z grupy kontrolnej piły tylko wodę z cukrem. Nietoperze miały przelecieć zaprojektowany przez badaczy tor przeszkód. W tym czasie musiały się wykazać 5 charakterystycznymi zachowaniami, w innym razie uznano by je bowiem za pijane. Poza tym Kanadyjczycy zakładali, że upojenie zmieni ich umiejętności echolokacyjne, dlatego nagrywali ssaki dzięki ultradźwiękowemu mikrofonowi pojemnościowemu. Brock Fenton podkreśla, że wszyscy myśleli, że z taką zawartością alkoholu we krwi nietoperze obleją test, nic takiego się jednak nie stało. Wszystkie go zaliczyły. Nie widać było mierzalnych zmian ani w locie, ani w echolokacji. Wcześniejsze studia na nietoperzach ze Starego Świata, które żywią się sezonowymi owocami i nektarem, wykazały, że zawartość etanolu w pokarmie wyraźnie oddziałuje na ich zdolności manewrowania i echolokację. Ich amerykańscy krewni przez cały rok raczą się sfermentowanym nektarem i owocami o wysokiej zawartości etanolu, co najwyraźniej doprowadziło do wykształcenia się tolerancji.
-
Po przeanalizowaniu losów 38 tys. chorych z urazami głowy lekarze z Cedars-Sinai Medical Center w Los Angeles doszli do zaskakującego wniosku: alkohol zwiększa przeżywalność po tego rodzaju wypadkach. Na każde 100 osób umierających bez promila alkoholu we krwi przypadało bowiem tylko 88 zgonów ludzi raczących się wcześniej drinkiem lub kilkoma (Archives of Surgery). Amerykanie nie wykluczają, że w przyszłości być może procedura ratowania życia pacjentom z urazem mózgu obejmie podawanie etanolu. Ali Salim wspomina nawet o testach klinicznych, zaznacza jednak, że wcześniej trzeba zebrać więcej danych i określić mechanizm opisywanego zjawiska, właściwą dawkę oraz przedział czasowy administrowania alkoholu. Naukowiec przypuszcza, że może chodzić o to, iż alkohol zmniejsza ilość docierającej do mózgu adrenaliny, co ogranicza stan zapalny. Salim podkreśla, że choć wyniki kilku wcześniejszych badań wskazywały na korzystny wpływ alkoholu, znalazły się też takie, w ramach których się to nie udało. Eksperymenty na zwierzętach unaoczniły jednak, że niskie dawki etanolu zabezpieczają uszkodzony mózg, lecz wysokie zwiększają ryzyko zgonu. Amerykanie dalecy są od wysławiania alkoholu pod niebiosa, przypominają, że odpowiada on za wiele śmiertelnych wypadków drogowych. Co więcej, lekarze zauważyli, że choć ogólny wskaźnik przeżywalności pijących był wyższy, cierpieli z powodu poważniejszych urazów i zmagali się z liczniejszymi komplikacjami. Specjaliści, którzy zapoznali się z badaniami kolegów z Cedars-Sinai, wskazują na jeszcze jeden problem, a właściwie ograniczenie. Urazy mózgu mogą być bardzo różne i jak łatwo się domyślić, alkohol wpłynie na nie niejednakowo.
-
Umiejętne zastosowanie bakterii żywiących się kompostem mogłoby zaspokoić 10% zapotrzebowania Wielkiej Brytanii na paliwa zużywane przez środki transportu - twierdzą tamtejsi badacze. Eksperci zaprezentowali też informacje na temat bardzo obiecujących mikroorganizmów mogących znaleźć zastosowanie w energetyce. Pryzmy kompostu są rezerwuarem gigantycznej ilości energii. Dotychczas, ze względu na brak wydajnych technologii, brakowało jednak kompleksowych rozwiązań z zakresu zagospodarowania tych zasobów. Naukowcy z przedsiębiorstwa TMO Renewables przekonują jednak, że sytuację tę można zmienić dzięki wykorzystaniu opracowanego przez nich szczepu bakterii przetwarzających odpady organiczne na etanol. Mógłby on być mieszany ze standardową benzyną i stosowany jako paliwo do samochodów. Mikroorganizmy opracowane przez Anglików umożliwiają produkcję alkoholu w sposób znacznie tańszy i wydajniejszy w porównaniu do stosowanej obecnie fermentacji opartej o zastosowanie drożdży. Jak tłumaczy Paul Milner, pracownik TMO Renewables, konwencjonalna produkcja etanolu jest droga oraz energo- i czasochłonna, ponieważ słód jęczmienny lub inny materiał poddawany fermentacji musi być podgrzany do postaci papki (...) Następnie zostaje znacznie schłodzony do niższej temperatury, by zaszła fermentacja z udziałem drożdży, a później jest ponownie ogrzewany podczas destylowania etanolu. Nasz proces jest znacznie bardziej wydajny energetycznie. Stworzenie technologii było niezwykle żmudnym zajęciem. Wszystko zaczęło się od zidentyfikowania interesujących bakterii w ich naturalnym środowisku oraz ich długotrwałej selekcji. Szczególnie interesujące były te zdolne do przeżycia w wysokiej temperaturze i odżywiania się możliwie wieloma rodzajami pokarmu roślinnego. Ostatecznie wybór padł na mikroorganizmy z rodziny Geobacillus, które w naturalnych warunkach przetwarzają materię organiczna zawartą w kompoście na kwas mlekowy. Dzięki "podrasowaniu" metabolizmu bakterii badaczom udało się opracować szczep zdolny do wytwarzania alkoholu etylowego. Nasz nowy mikroorganizm, nazwany TM242, może wydajnie przetwarzać długołańcuchowe cukry zawarte w biomasie drzewnej na etanol. Ta ciepłolubna bakteria pracuje w wysokich temperaturach rzędu 60-70 stopni Celsjusza i bardzo szybko trawi szeroki zakres produktów, tłumaczy Milner. Badacze szacują, że każdego roku w Wielkiej Brytanii powstaje około siedmiu milionów ton odpadów pochodzenia roślinnego. Obecnie materiał ten jest w znacznej większości marnowany, lecz jego przetworzenie na alkohol mogłoby zaspokoić aż 10% krajowego zapotrzebowania na paliwa płynne. Do wykorzystania przemysłowego nadaje się m.in. słoma, papier, drewno czy wiele rodzajów odpadów. Firma TMO Renewables otrzymała ostatnio odbiór techniczny swojego zakładu produkcji bioetanolu. Będzie to pierwsza tego typu placówka w Zjednoczonym Królestwie działająca na tak szeroką skalę i jedna z pierwszych na świecie. Firma nie poprzestaje jednak na tym - jej przedstawiciele oceniają, że odpowiednio poprowadzone prace rozwojowe umożliwią wytwarzanie wielu innych substancji cennych z punktu widzenia przemysłu chemicznego lub nawet farmaceutycznego.
-
W Brookhaven National Laboratory (BNL) powstał nowy katalizator, dzięki któremu etanolowe ogniwa paliwowe mogą w końcu trafić do niewielkich urządzeń elektronicznych. Zasilane etanolem ogniwa mogą być bardziej efektywne niż etanolowe silniki oraz prostsze w użyciu niż ogniwa wodorowe. Etanol jest bowiem łatwiejszy w transporcie i przechowywaniu. Dotychczas jednak nie istniał dobry katalizator, który byłby w stanie efektywnie utlenić etanol i pozyskać elektrony. Naukowcy z Brookhaven stworzyli katalizator, który zapewnia 100-krotnie wyższe natężenie prądu uzyskiwanego z etanolu niż dotychczas stosowane urządzenia. Pierwsze testy pokazały, że z centrymetra kwadratowego powierzchni można uzyskać 7,5 miliampera. Radoslav Adzic, chemik z BNL mówi, że jest prawie pewien, że katalizator, po wbudowaniu w ogniwo paliwowe, zapewni natężenie rzędu setek miliamperów na centymetr kwadratowy. Podobnego zdania jest Brian Pivovar, naukowiec z National Renewable Energy Laboratory, który nie brał udziału w badaniach w BNL. Jeśli przewidywania naukowców się spełnią, to ogniwo etanolowe będzie równie wydajne co metanolowe. Etanol ma nad metanolem liczne przewagi: zapewnia więcej energii, jest mniej toksyczny i łatwiej uzyskać go ze źródeł odnawialnych. Katalizator Adzica został zbudowany z niewielkich klastrów platyny i rodu umieszczonych na tlenku cyny. Połączenie rodu z tlenkiem cyny umożliwia rozerwanie w niskiej temperaturze połączeń pomiędzy atomami węgla, a platyna odgrywa kluczową rolę podczas produkcji protonów i elektronów z atomów wodoru. Zanim katalizator trafi do komercyjnych produktów, trzeba przede wszystkim obniżyć jego cenę. Rod jest droższy od platyny, tak więc trzeba będzie albo zastąpić go innym metalem, albo opracować technologię, która pozwoli zmniejszyć jego ilość w katalizatorze. Jednak Adzic osiągnął to, czemu nikomu wcześniej się nie udało - w niskiej temperaturze rozerwał wiązania węgla w etanolu.
-
Drożdże, które podczas fermentacji wytwarzają wino z soku winogronowego, początkowo wykształciły eksploatowaną przez ludzi umiejętność, by zatruwać (i to dosłownie) życie swoim konkurentom. Obecność alkoholu w otoczeniu nie ułatwiała im bowiem walki o przetrwanie (Ecology). Saccharomyces cerevisiae stanowią mniejszość, gdy owoce znajdują się jeszcze na krzewach (są 1 z ok. 10 gatunków), ale to one wiodą prym podczas fermentacji i tylko one są w stanie dotrwać do jej końca. Ciepło i alkohol, które stanowią produkty przebiegającej wtedy reakcji chemicznej, stanowią zabójczą mieszankę dla innych organizmów. Samym S. cerevisiae również nie do końca to odpowiada, ale obfitość pożywienia to doskonała nagroda za "umartwianie". Biolodzy widywali już wcześniej przypadki samodzielnego stwarzania sobie niszy, ale po raz pierwszy udało się pomierzyć związane z tym korzyści. Pokazuje to, jak działania organizmów wymierzone w tu i teraz zmieniają presję ewolucyjną – podsumowuje Matthew Goddard z University of Auckland w Nowej Zelandii. Zespół Goddarda ekstrahował drożdże z przetwarzanego w winiarni soku winogronowego. Gatunek identyfikowano na podstawie analizy DNA. Następnie monitorowano stężenie etanolu i temperaturę w kadziach. Poza tym w laboratorium naukowcy określali tempo wzrostu przedstawicieli poszczególnych gatunków przy różnych stężeniach alkoholu. Okazało się, że podczas fermentacji drożdże S. cerevisiae zdobywają 7-procentową przewagę nad pozostałymi. Nowozelandczyk dodaje, że S. cerevisiae podążają ścieżką beztlenową i wytwarzają ciepło oraz etanol nawet wtedy, gdy korzystniej dla nich byłoby oddychać tlen, generując CO2 i wodę. Paul Henschke, mikrobiolog z Australijskiego Instytutu Badań nad Winem w Adelajdzie, uważa, że odkrycie jego kolegów po fachu może pomóc uzyskać bardziej aromatyczne wino o bogatszym bukiecie. Sugeruje utrzymywanie niskich temperatur na początkowych etapach fermentacji, tak by wykazać się mogły inne niż S. cerevisiae gatunki drożdży. Potem wystarczy zwiększyć temperaturę i pozwolić tym ostatnim postawić kropkę nad i...
-
Żeby się obudzić, nie musisz już pić kawy czy napoju energetyzującego. Wystarczy, że biorąc poranną kąpiel, użyjesz mydła kofeinowego Shower Shock. Mydło wyprodukowano z naturalnych składników, a podstawę stanowi gliceryna. Nadano mu zapach mięty pieprzowej. Nie zawiera ono szkodliwych substancji, takich jak np. glikol polietylenowy, etanol czy dietanolamina. Kostka waży ok. 11 dag i ma, przynajmniej według producenta, wystarczyć na 12 kąpieli. Jednorazowo uwalnia się 200 miligramów kofeiny. Produkt kosztuje ok. 7 dolarów. O jego walorach można poczytać na stronie ThinkGeek.com.
-
Jutro, 29 maja, zostanie uruchomiona biorafineria, produkująca paliwo z odpadów roślinnych. Zakład w Jennings w Louisianie, będzie wytwarzał rocznie 5,3 miliona litrów etanolu. Jego olbrzymią zaletą jest fakt, że korzysta on z odpadów pozostałych po przetwarzaniu trzciny cukrowej. Fabryka to jednocześnie pierwszy w USA zakład produkcji biopaliwa z celulozy. Jego właściciel, firma Verenium, będzie używała prototypowej fabryki to testowania nowych technologii. Chce przy tym wykazać, że galon (3,8 litra) takiego paliwa będzie kosztował około 2 dolarów, co uczyni je konkurencyjnym wobec innych rodzajów etanolu oraz benzyny. Verenium tak bardzo wierzy w powodzenie swojego projektu, że już w przyszłym roku ma zamiar rozpocząć budowę fabryk, z których każda będzie produkowała rocznie od 76 do 114 milionów litrów etanolu. Otwarcie zakładu w Jennings może oznaczać przełom w produkcji paliwa z odpadów roślinnych. Dotychczas podobne instalacje istniały tylko w laboratoriach lub były wykorzystywane na bardzo małą skalę. Nie pracowały też w trybie ciągłym, przez co niemożliwe było zbadanie realnych kosztów produkcji paliwa. Kolejną, nie mniej ważną korzyścią z otwarcia nowej fabryki jest fakt, że wykorzystuje ona niejadalne części roślin. W USA bioetanol produkuje się przede wszystkim z kukurydzy. Podobne technologie są wykorzystywane również w innych krajach, co przyczynia się do wzrostu cen żywności, gdyż rośliny, zamiast służyć do produkcji pożywienia, jest przerabiana na paliwo. Wykorzystanie odpadów nie tylko zahamuje ten proces, ale, być może, przyczyni się do spadku cen żywności. Przetwórnie będą mogły sprzedać odpady roślinne, więc nie tylko zarobią dodatkowe pieniądze, ale jednocześnie nie będą musiały płacić za utylizację. Problem wzrostu cen żywności staje się coraz bardziej poważny. Rosnące ceny ropy naftowej spowodowały, że nagle opłacalna stała się produkcja paliw z roślin spożywczych. To jednak spowodowało wzrost ich cen. Dlatego też amerykańscy prawodawcy wnieśli poprawki do ustawy Renewable Fuels Standard. Przewiduje ona teraz, że na terenie USA do roku 2015 powinno się produkować 57 miliardów litrów paliwa z kukurydzy, ale jednocześnie do roku 2012 ma powstawać 3,8 miliarda litrów etanolu wytwarzanego celulozy (odpady roślinne, przemysłu drzewnego, trawa), a do 2022 produkcja powinna wzrosnąć do 60,5 miliarda litrów. Proces produkcji biopaliwa w instalacji firmy Verenium rozpoczyna się od gotowania odpadów trzciny pod wysokim ciśnieniem i w lekko kwaśnym środowisku. Pozwala to na oddzielenie hemicelulozy od celulozy. Następnie hemiceluloza podlega fermentacji z użyciem genetycznie zmodyfikowanych bakterii E.coli. Prowadzi to do jej rozkładu. Wówczas do akcji wkraczają bakterie Klebsiella oxytoca. Jej zadaniem jest z jednej strony produkcja enzymów rozkładających celulozę, a z drugiej redukcja zawartości enzymów pochodzących z innych źródeł. Całość jest następnie destylowana i powstaje gotowe paliwo.
-
Firma Coskata poinformowała o rozpoczęciu budowy eksperymentalnej fabryki etanolu. Ma ona ruszyć na początku przyszłego roku. Coskata opracowała technologię, która umożliwia produkcję etanolu z bardzo wielu materiałów - od odpadów z przemysłu drzewnego po stare opony. Twierdzi przy tym, że proces produkcji jest bezpieczny dla środowiska, a podczas spalania etanolu w silnikach samochodowych do atmosfery przedostaje się o 84% mniej gazów cieplarnianych, niż podczas spalania benzyny. Co więcej, produkcja galona (3,79 litra) etanolu ma kosztować nie więcej niż 1 dolara. Etanol produkuje się obecnie też z roślin, jednak cały proces produkcyjny powoduje emisję takiej samej lub większej ilości zanieczyszczeń co w przypadku paliw kopalnych, a ponadto uprawa roślin na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego przyczynia się do wzrostu cen żywności. Początkowo fabryka Coskaty będzie produkowała rocznie 40 000 galonów paliwa. To ilość wystarczająca, by sprawdzić opłacalność przedsięwzięcia. Firma planuje też uruchomienie większego zakładu, który będzie produkował 50-100 milionów galonów etanolu rocznie. Ma on ruszyć przez 2011 roku. W fabrykę Coskaty, która powstaje w Pennsylvanii, zainwestowały General Motors, Khosla Ventures i Advanced Technology Partners. Coraz więcej stanów jest zainteresowanych podobnymi przedsięwzięciami i oferuje inwestorom obniżki podatków.
-
Znany od dawna i wyznawany przez niektórych pogląd, że alkohol pomaga "utopić smutki", został ostatecznie podważony przez naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego. Dowiedli oni, że nadużywanie alkoholu sprawia, że złe wspomnienia dręczą człowieka jeszcze dłużej, niż gdyby nie sięgali po napoje "z prądem". Badacze stwierdzili, że etanol nie tylko nie pomaga usunąć z mózgu wspomnień, ale nawet dodatkowo je utrwala. Należy tu jednak wyraźnie rozgraniczyć ten efekt od utraty pamięci po suto zakrapianych spotkaniach: alkohol etylowy w dużych dawkach blokuje co prawda rejestrowanie nowych wspomnień przez mózg, ale te, które już powstały, zostają przezeń utrwalone. Prowadzony przez Norio Matsukiego, profesora farmakologii, zespół poddawał szczury stresowi w warunkach sprzyjających powstawaniu złych wspomnień. W efekcie tych działań szczury te zastygały w bezruchu, a następnie zwijały się do pozycji podobnej do embrionalnej. W następnym etapie badań, zaraz po wystąpieniu objawów strachu, szczurom podawano strzykawką etanol lub identyczną objętość soli fizjologicznej (ta ostatnia służyła za placebo - miała wykluczyć powstawanie reakcji na samą iniekcję). W toku badań odkryto, że te zwierzęta, którym podano alkohol, dłużej wykazywały negatywne reakcje na stres. Zdaniem naukowców, wyniki te mogą mieć przełożenie także na zachowanie człowieka. Jak tłumaczą naukowcy w swojej publikacji, w odniesieniu do człowieka możemy zinterpretować to następująco: gdy pijemy alkohol, by pozbyć się negatywnych wspomnień, one pozostają w pamięci jeszcze mocniej. Na dłuższą metę nie pomaga nawet spożywanie alkoholu, by chwilowo wprawić się w dobry nastrój. Niestety, na następny dzień nie będziemy już czuli czasowej poprawy humoru. Zdaniem prof. Matsukiego, odkrycie to powinno dać do myślenia osobom dręczonym przez złe wspomnienia. Aby zapomnieć o czymś, czego nie lubimy, najlepiej jest jak najszybciej "zamazać" złe wspomnienie dobrym oraz odstawić alkohol - doradza naukowiec. Zainteresowani szczegółami badań mogą odnaleźć ich szczegółowy opis w najnowszym numerze czasopisma Neuropsychopharmacology.
-
Jak nietoperze walczą ze skutkami upojenia
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Upijać się mogą nie tylko ludzie, ale i zwierzęta, np. słonie czy nietoperze po spożyciu sfermentowanych owoców. Poruszanie się po stałym lądzie czy w powietrzu w takim stanie jest niebezpieczne, dlatego tak istotne są sposoby neutralizowania skutków intoksykacji. Naukowcy odkryli, że nietoperze zjadają np. w tym celu określone cukry owocowe. Nietoperze stanowią ¼ wszystkich gatunków ssaków. Wśród nich jedna trzecia żywi się sokami owocowymi i nektarem kwiatowym. Podczas dojrzewania wiele owoców, np. figi, kiwi czy daktyle, akumuluje etanol. Rudawka nilowa (Rousettus aegyptiacus), 15-cm nietoperz zamieszkujący Afrykę Północną, Cypr i Bliski Wschód, upodobał sobie właśnie te najbardziej dojrzałe. Niestety, dla nietoperzy nawet 1% dawka alkoholu jest trująca, a po mniejszych stają się bezbronne (drapieżnik je z łatwością upoluje) i mimo zdolności echolokacji nie potrafią omijać przeszkód. Przeprowadzono niewiele badań na temat wpływu etanolu na dzikie zwierzęta — opowiada Francisco Sanchez, biolog z Uniwersytetu Ben-Guriona w Beer Szewie. Ponieważ w przeszłości twierdzono, że fruktoza pomaga organizmowi rozkładać etanol, zespół Izraelczyków podawał rudawkom nilowym w płynnych posiłkach minimalne ilości alkoholu i jeden z 3 cukrów: a) fruktozę, b) glukozę lub c) sacharozę. Po zbadaniu zawartości alkoholu w wydychanym powietrzu okazało się, że najszybciej spadał on u zwierząt, którym zaaplikowano fruktozę. Gdy zwiększano ilość alkoholu, latające ssaki wolały pokarmy bogate we fruktozę od jedzenia z glukozą. Co dziwne, mimo że sacharoza nie pomagała zwalczyć skutków upojenia tak dobrze jak fruktoza, nietoperze wolały pokarmy zawierający sacharozę od produktów z glukozą lub fruktozą. I to bez względu na to, czy wcześniej spożyły alkohol, czy nie. Być może nietoperzom jedne cukry smakują bardziej od innych. Postrzeganie słodyczy-goryczy może się różnić w zależności od rodzaju cukru i ilości spożytego alkoholu. Kombinacja sacharozy z etanolem smakuje zapewne lepiej niż etanolu z fruktozą albo z glukozą. -
Na łamach pisma Nature naukowcy udowadniają, że z cukru owocowego, fruktozy, można wyprodukować paliwo o niskiej zawartości węgla, które będzie dużo wydajniejsze od etanolu. Krytycy twierdzą, że korzystanie z biopaliw wywindowałoby ceny żywności. Rolnicy "przestawiliby się" bowiem na uprawę głównie roślin energetycznych, czyli np. kukurydzy czy palm. Na Starym i Nowym Kontynencie rządy uznały natomiast biopaliwa za doskonały sposób ograniczenia emisji dwutlenku węgla i uniezależnienia się od dostaw ropy z krajów arabskich. Naukowcy z University of Wisconsin-Madison stwierdzili obecnie, że fruktozę da się przekształcić w dimetylofuran, paliwo o 40% bardziej energetyczne od etanolu, które w dodatku tak łatwo nie paruje. Badacze podkreślają, że fruktozę można uzyskiwać bezpośrednio z owoców lub z glukozy. Fruktoza i glukoza są izomerami strukturalnymi. Oznacza to, że ich wzór sumaryczny jest taki sam (C6H12O6), różnią się natomiast ustawieniem atomów w cząsteczce. Aby ocenić wpływ nowego biopaliwa na środowisko, trzeba przeprowadzić dalsze badania.
-
Holenderscy naukowcy odkryli w odchodach słonia grzyby, które pomogą w rozkładzie włókien i drewna do biopaliw. Obecnie firmy wytwarzające bioetanol ekstrahują cukry głównie ze zbóż i buraków cukrowych. Opracowuje się też jednak technologie pozwalające na wykorzystanie otrębów pszennych, słomy czy drewna. Badacze z Royal Nedalco, Uniwersytetu Technologicznego w Delft oraz Bird Engineering odkryli w łajnie olbrzymiego ssaka grzyby, dzięki którym udało im się stworzyć drożdże z powodzeniem fermentujące cukry drewna. Postrzegamy to jako prawdziwy przełom technologiczny — powiedział Mark Woldberg z Royal Nedalco na konferencji dotyczącej biopaliw. Produkcja biopaliw w należącym do firmy zakładzie w Sas van Gent rozpocznie się w 2009 roku. Woldberg uważa, że szybciej opłacalne stanie się przetwarzanie otrąb, a prace nad otrzymywaniem etanolu z drewna potrwają nieco dłużej.
-
Naukowcy z MIT (Massachusetts Institute of Technology) pracują nad silnikiem, który będzie zużywał o 30% mniej paliwa, niż współczesne silniki benzynowe. Nowe urządzenie, zasilane etanolem, może trafić na rynek w ciągu pięciu lat. MIT chce zwiększyć wydajność dzięki bezpośredniemu wtryskiwaniu etanolu do cylindrów. Podobna technika jest już stosowana w części silników benzynowych. Bezpośredni wtrysk pozwoli lepiej gospodarować paliwem. Ponadto, jak obiecuje MIT, z takich silników można wyeliminować dźwięki eksplozji związanych ze spontanicznym spalaniem paliwa. Pozwoliłoby to zastosować w samochodach silniki o większej mocy, które spełniałyby wówczas normy dotyczące dopuszczalnego poziomu hałasu. MIT uważa, że jeśli tego typu silnik zostanie zastosowany we wszystkich samochodach w USA, roczne zużycie paliwa spadłoby z obecnych 530 miliardów do 416 miliardów litrów. Uczeni zdają sobie sprawę, że aby przekonać Amerykanów do kupienia samochodu z nowym silnikiem, muszą podkreślić dwie jego zalety: niewielką cenę oraz wygodniejsze użytkowanie związane z mniejszym hałasem. Zdaniem akademików samochód z nowym typem silnika byłby droższy od konwencjonalnego pojazdu o 1000 dolarów, a nie o 3 do 5 tysięcy jak ma to miejsce w przypadku silników hybrydowych. Ponadto sam nowy silnik jest aż o połowę mniejszy, niż silniki benzynowe. Jeśli uwzględnić przy tym oszczędności związane z mniejszym spalaniem paliwa, oferta wydaje się bardzo atrakcyjna. Oczywiście, pod warunkiem, że będzie istniała wystarczająca liczba stacji, na których będzie można zatankować etanol.
-
Wyhodowane w chińskim laboratorium, a przypominające kwiaty nanostruktury mogą wykrywać alkohol i, być może, znajdą również zastosowanie jako katalizatory. Z tlenku cynku uzyskali je Yujin Chen i zespół innych pracowników Politechniki w Harbin. Konwencjonalne alkomaty są wykonane z tego samego materiału. Wykrywają, kto pił etanol, poprzez odnotowywanie zmian w oporności elektrycznej warstwy wykonanej właśnie z tlenku cynku. Edman Tsang z brytyjskiego University of Reading uważa, że tradycyjne czujniki zostaną wyparte przez nanostruktury, które charakteryzują się większą czułością. Łatwo to wyjaśnić, jeśli weźmie się pod uwagę, że zanim te pierwsze staną się "wrażliwe" na alkohol etylowy, należy je najpierw podgrzać do temperatury 300°C. Wynalazek Chena jest gotowy do pracy w temperaturze "tylko" 140°C. Taka temperatura jest na tyle niska, że pozwala na wbudowanie czujników nowego typu w urządzenia stacjonarne. Mają one jeszcze jedną przewagę nad tradycyjnymi alkomatami. Nanostruktury są bardziej kompaktowe i energooszczędne. W ich przypadku pobór mocy wyraża się w nanowatach, podczas gdy w tradycyjnych urządzeniach w miliwatach. Tlenek cynku zmienia oporność, gdy zaczynają do niego przylegać cząsteczki alkoholu (ma miejsce adsorpcja). Nanostruktury wymagają niższej temperatury, ponieważ ich niewielkie rozmiary wzmacniają adsorpcję. Każdy "kwiatek" składa się z wiązki nanorurek o przekroju 15 nm. Utworzono je poprzez bombardowanie ultradźwiękami roztworu zawierającego cynk. Aby zbudować czujnik, badacze połączyli w obwód dwa płaty nanostruktur. Tylko jeden z nich był wystawiany na ewentualne działanie etanolu. Porównując oporność obu, można stwierdzić, czy w wydychanym powietrzu znajdował się alkohol. Nowy czujnik wykrywa tak małe ilości alkoholu, jak 50 części na milion. W praktyce konieczny jest dodatek platyny lub złota, by sensor stał się jeszcze czulszy. Tsang widzi wiele zastosowań nanokwiatów, np. przy monitorowaniu spalania gazów (w pojazdach mechanicznych lub fabrykach), analizie oparów lub składu pokarmów czy wydychanego powietrza. Przypuszczam, że nowy materiał może stanowić dobry materiał katalizujący — dodaje Tsang. Tlenek cynku z dodatkiem miedzi jest już stosowany do odsiarczania metanu.