Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Słodzik ze słomy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Zdrowie i uroda
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Niemal 100 lat temu, 15 stycznia 1919 roku w Bostonie doszło do niezwykłej śmiercionośnej katastrofy. W dzielnicy North End pękł zbiornik z melasą i ulicę zalała 7-metrowa fala słodkiej cieczy, która zniszczyła wiele budynków i zabiła 21 osób oraz kilkanaście koni. Przez 100 lat naukowcy zastanawiali się, jak wolno poruszający się płyn mógł mieć tak katastrofalne skutki. Dopiero teraz udało się wyjaśnić zjawiska fizyczne stojące u podstaw śmiertelnego słodkiego tsunami.
Nicole Sharp, inżynier lotnictwa, która specjalizuje się w dynamice cieczy oraz Jordan Kennedy z Uniwersytetu Harvarda zebrali wszelkie dostępne dane na temat katastrofy, w tym doniesienia prasowe, stare mapy Bostonu czy informacje pogodowe. Przeprowadzili liczne eksperymenty dotyczące poruszania się melasy w różnych warunkach i wprowadzili uzyskane dane do modeli komputerowych. Niedawno wyniki swoich eksperymentów zaprezentowali podczas dorocznego spotkania Wydziału Dynamiki Cieszy Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.
Melasa jest płynem nieniutonowskim i pseudoplastycznym. Oznacza to, że lepkość tego płynu nie jest wartością stałą, jego krzywa płynięcia nie jest funkcją liniową, a jego naprężenie stycznie nie jest stałe i maleje wraz ze wzrostem prędkości ścinania. Jednak w niższych temperaturach melasa zachowuje się bardziej jak klasyczny płyn. Eksperymenty Sharp i Kennedy'ego wykazały, że jej lepkość drastycznie wzrasta w zimnych pomieszczeniach. Przelanie 48 mililitrów melasy do cylindra miarowego zajęło nam kilkanaście minut - mówi Sharp. Biorąc pod uwagę fakt, że w czasie wypadku w Bostonie było zimno, zasięg zniszczeń stanowił poważną zagadkę. Już wkrótce po wypadku gazety spekulowały, że pod zbiornik podłożono bombę i eksplozja spowodowała szybkie rozprzestrzenianie się melasy.
Z najnowszych badań wiemy już, że znacznie lepszym wyjaśnieniem od podłożenia ładunku wybuchowego jest podstawowy przepływ horyzontalny cieczy w polu grawitacyjnym, który spowodowany jest różnicami w gęstości ośrodków. Odgrywa on znaczącą rolę wówczas gdy gęstsza ciecz rozprzestrzenia się horyzontalnie po cieczy mniej gęstej (w tym przypadku melasa po powietrzu). Podobne zjawisko obserwujemy, gdy otworzymy drzwi w ciepłym pomieszczeniu i gwałtownie wpada doń zimne powietrze. Ruch powietrza jest silny, pomimo braku wiatru. Sama gęstość melasy mogła odpowiadać za jej dużą prędkość początkową. Ważną rolę odegrała też temperatura. Zbiornik z melasą był nieco cieplejszy od otaczającego go powietrza. Gdy pękł, rozprzestrzeniająca się melasa ulagała szybkiemu schłodzeniu, przez co stawała się bardziej lepka i bardziej niebezpieczna. Melasa działała też na uwięzionych w niej ludzi jak ruchome piaski. Im bardziej próbowali się wydostać, tym bardziej w niej grzęźli. Wszystkie te czynniki spowodowały, że wypadek wiązał się z tak olbrzymimi zniszczeniami i dużą liczbą ofiar.
Pani Sharp chce teraz rozszerzyć swoją analizę o to, co działo się w zbiorniku bezpośrednio przed katastrofą, gdy na jego dno wpompowano gorącą melasę. "Przypuszczam, że powstała jakaś niesamowita mieszanina o właściwościach skomplikowanych faktem, iż lepkośc melasy ulega znacznym zmianom wraz ze zmianami temperatury" - mówi uczona.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ocieplenie klimatu może już w przyszłej dekadzie wpłynąć na globalne uprawy kukurydzy i pszenicy, informują naukowcy z NASA na łamach Nature Food. To wcześniej niż dotychczas sądzono. Przy scenariuszu zakładającym utrzymującą się wysoką emisję dwutlenku węgla do końca wieku można spodziewać się spadku produkcji kukurydzy nawet o 24%, przy jednoczesnym wzroście produkcji pszenicy dochodzącym do 17%.
Naukowcy wykorzystali najnowsze modele klimatyczne oraz modele rozwoju upraw, uwzględnili w nich projektowane zmiany temperatury, opadów oraz koncentracji dwutlenku węgla. Modele wykazały, że w ocieplającym się klimacie coraz trudniej będzie uprawiać kukurydzę w tropikach, ale powinien zwiększyć się zasięg występowania pszenicy.
Nie spodziewaliśmy się tak znaczących zmian w porównaniu z poprzednimi tego typu projekcjami, które zostały wykonane w roku 2014, mówi główny autor badań Jonas Jägermeyr z NAA i Columbia University. Szczególnie zaskakujący jest olbrzymi spadek produkcji kukurydzy. Spadek o 20% może mieć poważne implikacje w skali całej planety, stwierdza uczony.
Na potrzeby badań naukowy wykorzystali pięć modeli klimatycznych CMIP6. Każdy z nich w nieco inny sposób przedstawia reakcję klimatu Ziemi na dwutlenek węgla. Następnie dane z tych symulacji zostały użyte w roli danych wejściowych dla 12 modeli upraw opracowanych w ramach projektu AgMIP. Modele te pokazują, jak w skali globu rośliny uprawne reagują na zmiany temperatury, opadów czy koncentrację CO2 w atmosferze. W efekcie uzyskano 240 modeli opisujących, jak do końca wieku mogą wyglądać uprawy kukurydzy, pszenicy, soi oraz ryżu.
Symulacje uwzględniały wyłącznie zmiany klimatu, nie brały pod uwagę dopłat do upraw, zmiany technik uprawy czy wprowadzanie nowych bardziej odpornych odmian. Zjawiska te są przedmiotem intensywnych badań i eksperci chcą je uwzględnić w przyszłych symulacjach.
Symulacje dotyczące upraw soi oraz ryżu wykazały, że w niektórych miejscach dojdzie do spadku produkcji, jednak w skali globalnej różnice między modelami były na tyle duże, że nie udało się wyciągnąć z nich jakichś wiążących wniosków. Znacznie jaśniejszy obraz uzyskano odnośnie kukurydzy i pszenicy.
Kukurydza uprawiana jest na całym świecie, a znaczną jej część uprawia się w pobliżu równika. W zawiązku ze znacznym wzrostem temperatur należy spodziewać się dużych spadków produkcji w Ameryce Północnej i Środkowej, Afryce Zachodniej, Azji Centralnej, Brazylii i w Chinach. Z kolei pszenica, która dobrze rośnie w temperaturach umiarkowanych, może zwiększyć swoje zasięgi. Można spodziewać się wzrostu jej produkcji w północnych częściach USA oraz w Kanadzie, na północy Chin, w Azji Centralnej, na południu Australii i w Afryce Wschodniej.
Badacze zauważają, że temperatura to nie jedyny czynnik decydujący o plonach. Wyższa koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze ma do pewnego stopnia pozytywny wpływ na fotosyntezę i retencję wody, zwiększa wydajność, ale dzieje się to kosztem zubożenia roślin o składniki odżywcze. Prowadzone już wcześniej eksperymenty wykazały, że zboża uprawiane w warunkach zwiększonej obecności CO2 tracą proteiny, a w innych roślinach ubywa żelaza i cynku. Przed trzema laty informowaliśmy o badaniach, z których wynikało, że utrata składników odżywczych przez rośliny uprawne spowoduje, że niedobory protein pojawią się u dodatkowych 150 milionów ludzi, a niedobory cynku dotkną dodatkowych 150-200 milionów ludzi. Ponadto około 1,4 miliarda kobiet w wieku rozrodczym i dzieci, które już teraz żyją w krajach o wysokim odsetku anemii, utracą ze swojej diety około 3,8% żelaza.
Ponadto podniesiona koncentracja CO2 ma większy pozytywny wpływ na pszenicę niż na kukurydzę. Problemem mogą być jednak zmieniające się wzorce opadów oraz częstotliwość i czas trwania susz oraz fal upałów. Wyższe temperatury wydłużą też sezon upraw i przyspieszą dojrzewanie roślin.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W latach 30. XX wieku Stany Zjednoczone doświadczyły Dust Bowl. Był to kilkuletni okres katastrofalnych susz na Wielkich Równinach i związanych z tym burz piaskowych. W wyniku Dust Bowl zginęło około 7000 osób, ponad 2 miliony ludzi zostało bezdomnymi, a około 3,5 miliona porzuciło dotychczasowe domy i przeniosło się w inne regiony USA.
Produkcja pszenicy w latach 30. spadła o 36%, a kukurydzy o 48%. Do roku 1936 straty gospodarcze sięgnęły kwoty 25 milionów USD dziennie, czyli 460 milionów współczesnych dolarów.
Dust Bowl był spowodowany nieprawidłową gospodarką ziemią na Wielkich Równinach. Wcześniejsze dekady to okres pojawiania się coraz większej ilości sprzętu mechanicznego w rolnictwie. To ułatwiło zajmowanie kolejnych obszarów pod uprawy. Pługi coraz głębiej wzruszały wierzchnią warstwę gleby, a naturalne dla tego obszaru trawy, których głębokie systemy korzeniowe zatrzymywały wilgoć w glebie, zostały zastąpione roślinami uprawnymi o płytkich korzeniach. Gdy w latach 30. nadeszła susza, gleba, której nie wiązały już korzenie traw, łatwo zamieniała się w pył, który z łatwością przemieszczał się z wiatrem. Nastała epoka wielkich burz pyłowych. Chmury pyłu zasypywały wszystko na swojej drodze, niszcząc uprawy. Dopiero gdy skończył się okres susz i zaczęło więcej padać, zakończył się też Dust Bowl.
Naukowcy z Columbia University i NASA postanowili zbadać, jak na ponowny Dust Bowl zareagowałby obecnie rynek żywności. Trzeba bowiem pamiętać, że USA są wielkim producentem i eksporterem żywności. Chcieliśmy sprawdzić, jak wieloletni spadek produkcji u dużego eksportera wpłynąłby na międzynarodowy handel i dostępność pożywienia, mówi doktor Alison Heslin, główna autorka badań.
We współczesnym zglobalizowanym systemie handlowym problemy pojawiające się w jednym miejscu nie są ograniczane granicami państwowymi. Załamanie produkcji może wpływać na partnerów handlowych, których bezpieczeństwo żywności zależy od importu, dodaje uczona.
Naukowcy stworzyli dwie alternatywne symulacje światowego handlu pszenicą. Następnie wprowadzili do nich czteroletni okres Dust Bowl ograniczony wyłącznie do USA.
W pierwszym z modeli kraje najpierw użyły swoich rezerw, a następnie skompensowały niedobory zwiększając import i zmniejszając eksport. W ten sposób doszło do rozniesienia się fali niedoborów. W drugim ze scenariuszów przyjęto, że USA początkowo zmniejszają tylko eksport, na czym cierpią wszyscy partnerzy, a następnie wszystkie kraje kompensują niedobory zwiększając import.
Analizy wykazały, że obecny wpływ Dust Bowl byłby podobny jak podczas oryginalnego Dust Bowl.
Okazało się, że w ciągu czterech pierwszych lat Dust Bowl USA wyczerpałyby 94% swoich rezerw żywnościowych. Również wszystkie bez wyjątku kraje, które kupują pszenicę w USA, wyczerpałyby swoje rezerwy, mimo tego, że same nie doświadczyłyby spadku plonów. Oczywiście zapasy te byłyby też uzupełniane, ale i tak wielkość posiadanych rezerw znacząco by się skurczyła w porównaniu ze stanem wyjściowym.
Skupiliśmy się na całym zestawie możliwych wydarzeń, szczególnie na zmianach w handlu, użyciu rezerw strategicznych oraz spadkach w konsumpcji, wyjaśnia profesor Jessica Gephard, współautorka badań. Zauważyliśmy, że doszłoby do zmiany umów handlowych, kraje kupujące zboże w USA zaczęłyby kupować je gdzie indziej, a na całym świecie doszłoby do spadku strategicznych rezerw pszenicy. W wielu wypadkach rezerwy te zostałyby całkowicie wyczerpane. To wskazuje, że takie wydarzenie spowodowałoby nie tylko wzrost cen w USA, ale też daleko poza granicami Stanów Zjednoczonych, dodaje Gephart.
Z symulacji wynika, że trwający 4 lata Dust Bowl spowodowałby, że światowe rezerwy pszenicy spadłyby o 31%. Pod koniec 4-letniego okresu na świecie byłoby od 36 do 52 krajów, których rezerwy skurczyłyby się o ponad 75% w porównaniu do okresu sprzed Dust Bowl. Z kolei 10 krajów o największych rezerwach (Chiny, USA, Indie, Iran, Kanada, Rosja, Maroko, Australia, Egipt i Algieria) doświadczyłyby spadku rezerw o 15-22%.
Jako, że świat posiada duże zapasy zboża, początkowo Dust Bowl nie wpłynąłby na poziom konsumpcji. Nawet kraje, które nie posiadają rezerw zboża byłyby w stanie początkowo zapewnić niezmienny poziom dostaw na rynek.
Nasze wyniki pokazują, że ryzyka związane ze zmianami klimatycznymi nie dotyczą wyłącznie samego klimatu i lokalnie występujących ekstremalnych warunków pogodowych. To również ich wpływ na światowy handel. W kontekście bezpieczeństwa żywności wykazaliśmy, że posiadane rezerwy mogą, na pewien czas, stanowić bezpieczny bufor, jednak w miarę ich wyczerpywania mogą pojawić się niedobory żywności, mówi Heslin.
Obecnie USA są trzecim największym na świecie eksporterem pszenicy. Zapewniają 13,6% dostaw na światowe rynki. Większymi eksporterami są jedynie Rosja (21,1%) i Kanada (14,2%).
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Filtr stworzony na Uniwersytecie w Exeter może rozłożyć plastikowe mikrowłókna, które trafiają do wody podczas prania ubrań. Inteligentny filtr je wychwytuje i za pomocą zestawu enzymów rozkłada do 2 produktów: kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego. W wysokich stężeniach związki te mogą być toksyczne, ale ilość wody wykorzystywana w czasie prania wystarczy do rozcieńczenia ich do bezpiecznego poziomu.
Filtr opracowało 10 studentów z różnych kierunków. By rozpocząć produkcję filtra i jego montowanie w urządzeniach, grupa PETexe współpracuje z partnerami przemysłowymi, np. firmą Miele.
Syntetyczne włókna, takie jak poliester czy nylon, stanowią sporą część materiałów ubraniowych. Mikrowłókna uwalnianie w czasie każdego prania spływają do oceanu. Przez to znajdują się w wodzie z kranu, jedzeniu, które spożywamy, a nawet w powietrzu, którym oddychamy. Nasz inteligentny filtr, zaprojektowany tak, by pasował do odpływu pralek, wychwytuje ok. 75% tych włókien i je rozkłada - wyjaśnia Rachael Quintin-Baxendale.
Quintin-Baxendale dodaje, że rozłożenie w ten sposób większych kawałków plastiku zajęłoby dużo czasu, ale mikrowłókna są tak drobne, że mamy nadzieję rozłożyć je w pełni pomiędzy praniami. Obecnie eksperymentujemy z różnymi stężeniami enzymów, aby znaleźć optymalne warunki do tego procesu.
Lydia Pike opowiada, że polimerem najczęściej wykorzystywanym w ubraniach jest poli(tereftalan etylenu), PET. Podstawowym enzymem stosowanym przez nas do rozłożenia go jest PETaza.
Oprócz tego studenci pracują nad aplikacją, która pozwoli ludziom monitorować proces i zarządzać filtrem. Dzięki niej możliwe też będzie udostępnianie danych; członkowie PETexe wykorzystają je do poprawienia wydajności enzymów.
Choć na obecnym etapie skupiamy się na pralkach, możliwe, że działające na podobnych zasadach filtry znajdą zastosowanie w fabrykach materiałów i w stacjach uzdatniania wody.
Projekt jest wspierany i sponsorowany przez różne podmioty, w tym Google'a. Filtr uzyskiwany za pomocą drukarki 3D został stworzony na listopadowy iGEM (International Genetically Engineered Machine), czyli konkurs z dziedziny biologii syntetycznej organizowany przez MIT. PETexe ma jednak nadzieję, że pomysł uda się dalej rozwinąć...
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W grodzisku z późnej epoki brązu (na stanowisku Stillfried an der March w Austrii) odkryto unikatowe pierścienie zbożowe. Naukowcy ustalili, że z wysokiej jakości mąki uzyskano ciasto, które po nadaniu kształtu pozostawiano po prostu do wyschnięcia.
Autorzy publikacji z pisma PLoS ONE podkreślają, że w okresie od 1000 do 900 r. p.n.e. Stillfried an der March, które zajmuje powierzchnię ok. 23 ha, było centrum magazynowania ziarna. Pod kontrolą lokalnych elit wytwarzano tu też tkaniny i metal.
W ranach studium skoncentrowano się na częściowo zwęglonych szczątkach 3 obiektów o kształcie pierścienia; ich średnica wynosiła ok. 3 cm. Analiza potwierdziła, że zrobiono je z ciasta z jęczmienia oplewionego i pszenicy.
Czasochłonna technika przygotowywania pierścieni różni się od innych pokarmów ze stanowiska, przez co archeolodzy doszli do wniosku, że być może nie były one przeznaczone do spożycia. Przypominają one gliniane ciężarki tkackie znalezione w tym samym "silosie" V5400 (niewykluczone więc, że miały je imitować).
Naukowcy sądzą, że pierścienie mogły być wykorzystywane do nieznanych celów rytualnych, co wydłuża listę zastosowań produktów zbożowych przez kultury tego okresu.
Spod rąk prehistorycznych piekarzy wychodziło o wiele więcej [produktów] niż tylko chleb. [...] Pierścienie z ciasta ze Stillfried przywodzą na myśl włoskie taralli. Oprócz nich znaleziono większą liczbę ciężarków tkackich o identycznym kształcie, co daje nowy wgląd w materialną kulturę jedzenia, symbolizm i zróżnicowanie pokarmów - podsumowuje Andreas G. Heiss.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.