Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Przez Atlantyk na bateriach słonecznych
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Głęboko pod dnem Atlantyku, 400 kilometrów od wybrzeży Gwinei-Bissau, naukowcy z Heriot-Watt University odkryli gigantyczne fale osadów. Znajdujące się kilometr pod dnem wielkie fale mułu i piasku to świadectwo oddzielania się Afryki od Ameryki Południowej. Powstały one w czasie epizodu znanego jako Equatorial Atlantic Gateway, ostatecznego oderwania się obu kontynentów od siebie i utworzenia takiego Oceanu Atlantyckiego, jakim znamy go obecnie. Dzięki odkryciu fal dowiedzieliśmy się, że Atlantyk powstał znacznie wcześniej, niż dotychczas sądzono.
Doktorzy Débora Duarte i Uisdean Nicholson wykorzystali podczas badań dane sejsmiczne i rdzenie pozyskane w 1975 roku w ramach Deep Sea Drilling Project. Znaleźli tam pięć warstw osadów, które wykorzystali do zrekonstruowania procesu pękania kontynentu Gondwany. Szczególnie interesująca była jedna z warstw, zawierająca szerokie pola osadów oraz wzgórza mułu, które powstają w wyniku oddziaływania silnych prądów na dnie, mówi doktor Nicholson.
Wyobraźcie sobie fale o długości 1 kilometra i wysokości kilkuset metrów. To wielkie pole utworzone w konkretnej lokalizacji dokładnie w momencie ostatecznego oddzielenia się Ameryki Południowej i Afryki. Pole takie powstało, gdyż gęsta słona woda wpłynęła w nowo utworzoną szczelinę. To był gigantyczny wodospad pod powierzchnią oceanu. Do takiego zjawiska doszło ze względu na dużą różnicę gęstości pomiędzy słonawymi wodami z centralnej części Atlantyku i ekstremalnie słonymi wodami z części południowej. Gdy otworzyło się przejście, gęste bardziej słone wody gwałtownie popłynęły na północ, tworząc gigantyczne fale osadów, wyjaśnia uczony.
Dotychczas uważano, że Equatorial Atlantic Gateway otworzył się 113–83 miliony lat temu. Jednak fale osadów pokazują, że doszło do tego około 117 milionów lat temu. To był naprawdę ważny czas w historii Ziemi, doszło do dużych zmian klimatycznych. Jeszcze 117 milionów lat temu Ziemia się ochładzała i proces ten trwał już jaki czas. Olbrzymie ilości węgla wyły pochłaniane przez zbiorniki wodne, prawdopodobnie jeziora, w dzisiejszej równikowej części Atlantyku. I wtedy, pomiędzy 117 a 110 milionów lat temu doszło do znaczącego ocieplenia się klimatu. Sądzimy, że doszło do tego, gdyż jeziora te zostały zatopione przez słoną wodę. W miarę, jak kontynenty coraz bardziej się od siebie oddalały, pochłanianie węgla było coraz mniej efektywne, co doprowadziło do ocieplenia. W końcu, w miarę jak przejście pomiędzy kontynentami stawało się szersze i głębsze, pojawił się pełny układ cyrkulacji atlantyckiej, co skutkowało długotrwałym ochłodzeniem w późnej kredzie. To pokazuje, że wydarzenie do odegrało naprawdę ważną rolę w zmianie klimatu w mezozoiku, dodaje Duarte.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Atlantycka Niña to chłodna faza naturalnego wzorca klimatycznego. Podobnie jak znacznie bardziej znany wzorzec zachodzącej na Pacyfiku oscylacji południowej (ENSO), na którą składają się fazy El Niño, La Niña i faza neutralna, także na Atlantyku co kilka lat mamy fazę zimną i gorącą. Temperatura powierzchni oceanu we wschodniej części równikowego Oceanu Atlantyckiego wykazuje zaskakujący, nieintuicyjny cykl. Wody w tamtym regionie najcieplejsze są wiosną, a najzimniejsze w lipcu i sierpniu.
Do tego ochłodzenia w lecie dochodzi w wyniku działalności wiatru. Gdy na półkuli północnej jest lato, równikowy pas opadów, pod wpływem silniejszego nagrzewania przez słońce, przemieszcza się na północ, co powoduje wciąganie nad równikowy Atlantyk powietrza z południowego-wschodu. Wiejące wówczas pasaty są tak silne, że przemieszczają gorące wody powierzchniowe z równika i pojawia się zjawisko upwellingu, podnoszenia się chłodnych wód głębinowych.
Dlatego w miesiącach letnich na równikowych obszarach Atlantyku może pojawiać się zimna woda. Co kilka lat – w wyniku naturalnej zmienności – ten chłodny obszar jest albo cieplejszy, albo chłodniejszy od własnej średniej średniej. Specjaliści mówią wówczas o Atlantyckim Niño lub Niña. Zjawisko nie jest ściśle zdefiniowane, ale przyjmuje się, że jeśli 3-miesięczna średnia temperatura powierzchni przez co najmniej 2 kolejne sezony jest o 0,5 stopnia Celsjusza wyższa od średniej długoterminowej, to mamy do czynienia z Atlantyckim Niño, jeśli jest o 0,5 stopnia C niższa, jest to Atlantycka Niña.
W bieżącym roku w lutym i marcu we wschodniej części równikowego Atlantyku mieliśmy do czynienia z ekstremalnie wysokimi temperaturami wód powierzchniowych. Przekraczały 30 stopni Celsjusza i były najwyższe od 1982 roku. Obecnie zaś, od maja, naukowy obserwują rekordowe ochładzanie się tego obszaru. Temperatura wód spadła nawet ponad 1 stopień Celsjusza. I co najbardziej zaskakujące, ochładzanie to ma miejsce w obliczu słabnących pasatów. A to one powodują upwelling, zatem im są słabsze, tym słabsze powinno być zjawisko podnoszenia się chłodnych wód z głębin. Innymi słowy naukowcy obserwują wyjątkowo szybko rozwijającą się Atlantycką Niñę w sytuacji, która nie sprzyja jej rozwojowi.
Jak już wspomnieliśmy, o poszczególnych fazach Atlantyckich Niños mówimy przy odchyleniu rzędu 0,5 stopnia Celsjusza od średniej. Wbrew pozorom, jest do duża różnica. Te pół stopnia ma olbrzymi wpływ na poziom opadów w Afryce i Ameryce Południowej. Na przykład w fazie Niño mamy do czynienia ze zmniejszeniem opadów w Sahelu, zwiększeniem w Zatoce Gwinejskiej i zmianami wzorca opadów w północno-wschodniej części Ameryki Południowej. Ze zmianami Niños wiążą się też zmiany wzorca huraganów. Już jakiś czas temu amerykańska NOAA przewidywała, że w bieżącym roku intensywność huraganów będzie powyżej średniej. Prognozę taką opracowano na podstawie warunków panujących w równikowych obszarach Pacyfiku oraz tropikalnych regionach Północnego Atlantyku. Teraz eksperci będą z zainteresowaniem monitorowali, czy Atlantycka Niña wpłynie huragany.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mustel gwiaździsty (Mustelus asterias) jest niewielkim rekinem, który każdego lata wpływa na płytkie wody u wschodnich wybrzeży Irlandii. Dotąd niewiele o nim wiedziano, poza tym że osiąga długość ok. 1 m i waży circa 12 kg. Najnowsze 4-letnie badania zespołu z Uniwersyteckiego College'u Dublińskiego pozwoliły dużo lepiej poznać tę tajemniczą rybę.
Studium stanowiło część doktoratu Edwarda Farrella z tutejszej Szkoły Nauk Biologicznych i Środowiskowych. To zaskakujące, jak mało wiedziano o wspomnianym gatunku, biorąc pod uwagę rozmiary tych rekinów i ich obfitość na wschodnim wybrzeżu [Zielonej Wyspy]. Do tej pory nie byliśmy nawet pewni, z czym mamy do czynienia, ale opracowaliśmy metodę genetyczną, która pozwala potwierdzić, że w wodach Irlandii występuje mustel gwiaździsty, a nie spokrewniony z nim mustel siwy [Mustelus mustelus].
Wcześniej mustele gwiaździste uważano za szybko rosnące, a zatem i szybko dojrzewające rekiny. Po zakończeniu projektu Farrella okazało się jednak, że w rzeczywistości w wodach koło Irlandii rosną one 2-krotnie wolniej niż pierwotnie zakładano i rozmnażają się nie rokrocznie, ale co drugi rok (czyli tak samo jak M. asterias z Morza Śródziemnego). Ichtiolodzy uważają, że przy tak wolnym wzroście i braku uregulowań odnośnie do rybołówstwa przyszłość gatunku nie rysuje się w różowych barwach.
W Irlandii nie ceni się musteli, ale w Europie stanowią poszukiwany kąsek. Francuscy rybacy już teraz odławiają co roku 2640 t tych ryb, a popyt stale rośnie. Dotąd nie opracowano strategii ochrony gatunku, ponieważ nie znano ich eto- i ekologii w wodach północno-wschodniego Atlantyku. Lata nadmiernego odławiania w południowych morzach sprawiły, że mustele gwiaździste stały się tam dużo rzadsze. W wodach Irlandii jest ich coraz więcej, choć na razie nie wiadomo dlaczego.
Ze szczegółowymi danymi zebranymi przez zespół Farrella można się zapoznać na łamach pisma Journal of Fish Biology.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas kiedy jedni naukowcy pracują nad stworzeniem paneli fotoelektrycznych sprawniejszych od obecnych, osiągając nawet imponujące wyniki bliskie 40%, inni zajmują się udoskonaleniami tych najmniej wydajnych, najtańszych paneli, może słusznie sądząc, że dla zwykłego użytkownika najważniejszy jest stosunek możliwości do ceny.
Gijs van Elzakker, badacz z holenderskiego Uniwersytetu Technologicznego w Delft znalazł sposób na zwiększenie wydajności najtańszych krzemowych ogniw słonecznych. Najczęściej spotykane w produkcji i sprzedaży ogniwa dzielą się z grubsza na dwa rodzaje: droższe, wyrabiane z krzemu krystalicznego, których sprawność wynosi około 18% oraz tańsze, z krzemu amorficznego, których robocza sprawność wynosi około 7%.
Panele z krzemu amorficznego mogłyby osiągać wyższą wydajność, ale przeszkadza tym niezbadany i niezrozumiały na razie efekt Staeblera-Wronskiego. Objawia się on nagłym spadkiem sprawności o około 30% po kilku godzinach od wystawienia na promieniowanie. W rezultacie początkowa sprawność, wynosząca 10% spada właśnie do około 7%. Przerwa w pracy paneli nie eliminuje efektu.
Van Elzakkerowi udało się mocno zmniejszyć działanie tego zjawiska. Dokonał tego poprzez rozcieńczenie materiału z którego wytwarza się amorficzny krzem, czyli gazu silanowego (SiH4), przy pomocy wodoru.
Dzięki odpowiednio dobranym proporcjom zminimalizował znaczenie efektu Staeblera-Wronskiego, w rezultacie spadek wydajności jest teraz niewielki i ostateczna sprawność paneli wynosi około 9%. Innowacja holenderskiego badacza została już wdrożona do produkcji w niemieckich zakładach Inventux Technologies, gdzie obecnie pracuje.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Baterie słoneczne są znane od bardzo dawna. Mimo, że dają one energię elektryczną „za darmo" na drodze do ich upowszechnienia stoi cena produkcji - świadomość, że pieniądze zainwestowane w zasilanie energią słońca zwrócą się nie wiadomo kiedy, nie zachęca kupujących. Nawet nacisk na ekologię i zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych niewiele w tej materii zmienił. Od dawna szukano lepszych rozwiązań, przede wszystkim tańszych, licząc, że nawet niższa wydajność za znacznie obniżoną cenę zwiększy dostępność tej technologii. Z drugiej strony poszukuje się sposobów na zwiększenie wydajności. Te dwa dążenia pogodzi technologia wdrażana właśnie w firmie Semprius.
Wydajność typowych komercyjnych ogniw, opartych na krystalicznym krzemie wynosi 14-19%, na tańszym krzemie amorficznym zaledwie 8%. Zwiększyć można ją w zasadzie bardzo łatwo, zamiast krzemu stosując arsenek galu lub arsenek selenu, teoretycznie nawet do około 40%. Niestety, dwukrotny przyrost wydajności kosztuje aż sto razy więcej - taka jest różnica w cenie technologii krzemowej i arsenkowej, czyniąc tę drugą całkowicie nieopłacalną w komercyjnych zastosowaniach.
Na arsenek galu z nadzieją spoglądają nie tylko technolodzy od ogniw fotowoltaicznych, ale także elektroniki półprzewodnikowej. Zastąpienie krzemu arsenkiem galu pozwoliłoby na budowę znacznie szybszych układów scalonych, nad technologiami pracuje na przykład Intel. Cały czas przeszkodę stanowi jednak cena, która jest pochodną skomplikowanego procesu produkcji.
Żeby wyprodukować panel słoneczny z arsenku galu, trzeba wyhodować odpowiednio czyste kryształy tego półprzewodnika. Odbywa się to w warunkach wysokiej próżni, w wysokiej temperaturze, gdzie w odpowiedniej komorze kontrolującej warunki kryształ rośnie na specjalnym podłożu. Bardzo drogim podłożu. Później jest cięty na na kawałki, składany i mocowany. Podczas cięcia niestety zniszczeniu ulega kosztowne podłoże, a otrzymujemy tylko jedną warstwę kryształu, czyste marnotrawstwo. Dodatkowy koszt to czas procesu: przygotowanie, a potem opróżnienie komory trwa dłużej, niż sam proces hodowania półprzewodnika.
Ale nie ma problemu nie do rozwiązania
Sposób na ominięcie tych trudności opracował profesor John Rogers, wykładowca materiałoznawstwa i inżynierii na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Znalazł on sposób na jednoczesne wytwarzanie wielu cienkich warstw krystalicznego arsenku galu bez żadnej utraty jakości. W opracowanej przez niego technologii szereg warstw rośnie jednocześnie, warstwy pożądanego przez nas półprzewodnika przedzielone są bowiem rosnącymi jednocześnie warstewkami arsenku glinu. Taki produkt jest następnie kąpany w roztworze chemicznym, który rozpuszcza niepotrzebny arsenek glinu.
W wyniku otrzymujemy błony krystalicznego arsenku galu, gotowe do wykorzystania. Jak łatwo się domyślić, każda dodatkowa warstwa wytwarzana jednocześnie to mniejszy koszt. Hodując ich po dziesięć otrzymujemy już dziesięciokrotny spadek kosztów podłoża i taką samą oszczędność czasu. Ponieważ technologia jest w pełni skalowalna, realne jest jednoczesne wytwarzanie stu, czy więcej błon. Dodatkowy zysk to oszczędność materiału, niebagatelny, zważywszy na koszt arsenku galu.
Technologia wdrażana w firmie Semprius w Durham, w Północnej Karolinie, ma też inne zalety. Otrzymane błony można łatwo umieszczać na dowolnych podkładach, również giętkich, otrzymując ogniwa elastyczne.
Prof. Rogers opracował kilka lat temu analogiczną technologię do wytwarzania wielkoformatowych błon z krystalicznego krzemu, obecnie zaadoptował ją właśnie do arsenku galu. Zapewnia, że metoda nadaje się do każdego krystalicznego półprzewodnika, jest to tylko kwestia znalezienia odpowiedniego materiału oddzielającego, który można bezpiecznie rozpuścić. W planach ma znalezienie właściwej formuły chemicznej dla azotku galu, który pracuje dobrze w widzialnym spektrum światła.
W przeciwieństwie do wielu dotąd wymyślonych sposobów na lepsze ogniwa słoneczne, które zakończyły żywot na etapie prototypu, ta technologia ma szansę naprawdę wywołać małą rewolucję - firma Semprius zapowiada dostarczenie na rynek pierwszych komercyjnych egzemplarzy jeszcze przed końcem roku.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.