Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Hipopotamy pełnią w ekosystemie ważną funkcję "pompy krzemowej"
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Japońska firma Air Water chce wytwarzać paliwo rakietowe z... krowich odchodów. Jeśli się uda, powstałoby bardziej ekologiczne paliwo, niż używane obecnie, rolnicy zyskaliby dodatkowe źródło dochodu i nie musieliby się martwić pozbywaniem się odchodów. Produkowane przez Japończyków biopaliwo ma zostać przetestowane w ciągu najbliższych miesięcy. Będzie nim napędzana rakieta startupu Interstellar Technologies.
Air Water produkuje płynny biometan od 2021 roku. Najpierw odchody krów są poddawane fermentacji w specjalnej instalacji znajdującej się na terenie jednej z farm mlecznych. Powstaje biogaz, który jest transportowany do kolejnej fabryki. Tam oddziela się od niego metan, który następnie jest schładzany do postaci płynnej.
Obecnie wysokiej jakości metan do silników rakietowych uzyskuje się z ciekłego gazu ziemnego. Japończycy twierdzą, że są w stanie uzyskać paliwo podobnej jakości z krowich odchodów. Wkrótce Air Water dzięki współpracy z Interstellar Technologies będzie miało okazję pokazać, czy rzeczywiście ich biometan może napędzać rakiety kosmiczne. Chcemy wysłać w kosmos rakietę, wykorzystując przy tym energię neutralną pod względem emisji węgla, mówią przedstawiciele firmy.
Na Hokkaido hodowla bydła prowadzona jest na szeroką skalę. Dlatego też od dawna poszukuje się tam sposobów na zagospodarowanie odpadów. Na wyspie działają dziesiątki elektrowni na biometan, jednak są one w stanie wykorzystać jedynie niewielką część powstających nieczystości. Paliwo rakietowe z odchodów byłoby kolejnym sposobem na pozbycie się kłopotliwych odpadów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Właściciele psów z Béziers w regionie Oksytania we Francji będą zobowiązani do przeprowadzenia testów genetycznych swoich pupili. Zwierzętom zostaną pobrane próbki śliny, które posłużą do wystawienia paszportów genetycznych. W ten sposób tutejszy mer, Robert Ménard, chce walczyć z plagą niesprzątania psich odchodów. Jak policzono, w samym centrum służby sprzątają miesięcznie ponad 1000 kup. Zdarza się, że jest ich znacznie więcej.
Ménard, były dziennikarz, współzałożyciel organizacji Reporterzy bez Granic, podkreśla, że zarówno mieszkańcy, jak i turyści mają już dość takich widoków. Zamierza przeprowadzić 2-letni eksperyment, który potrwa do lipca 2025 r., by wyśledzić i karać osoby niesprzątające po swoich psach.
Zgodnie z planem, właściciele psów będą musieli zabrać je do weterynarza lub umówić się z którymś z miejskich lekarzy. Pobranie próbki śliny ma być darmowe. Na podstawie badań genetycznych zostanie wydany dokument. Jeśli ktoś zostanie zatrzymany w centrum bez paszportu, zapłaci mandat w wysokości 38 euro.
Nieposprzątane odchody będą zbierane i testowane. Wyniki trafią do policji, która porówna wyniki z danymi z bazy. Zidentyfikowany właściciel zwierzęcia otrzyma rachunek za sprzątanie ulicy w wysokości nawet 122 euro.
Po raz pierwszy Ménard proponował zebranie danych genetycznych ok. 1500 psów z centrum Béziers już w 2016 r. Jego wniosek został jednak odrzucony przez miejscowy sąd administracyjny jako atak na wolność osobistą.
Tym razem przedstawiony lokalnej prefekturze projekt paszportu genetycznego nie wzbudził obiekcji (w ciągu 2 miesięcy nie złożono zażaleń).
Ménard uważa, że podobne rozwiązania powinny zostać wprowadzone poza Béziers. Wg niego, należy karać osoby, które nie potrafią się zachować. Mer dodał, że głównym problemem nie są turyści, ale mieszkańcy miasta.
Przez pierwsze 3 miesiące ma obowiązywać taryfa ulgowa (mogą na nią liczyć również przyjezdni) - władze zapowiadają elastyczne podejście i pouczenia dla nieprzestrzegających zasad.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Chiny rozpoczęły największy na świecie program walki z inwazyjnym gatunkiem zagrażającym mokradłom. Wzdłuż wybrzeży Państwa Środka rozrasta się zielony najeźdźca – trawa z gatunku Spartina alterniflora. Rośnie na słonych mokradłach strefy pływowej i zagraża habitatom zagrożonych ptaków migrujących, zarasta kanały żeglugowe, niszczy farmy mięczaków. Chińskie władze twierdzą, że do 2025 roku pozbędą się 90% traw. To kolejny raz, gdy człowiek gorączkowo szuka rozwiązania problemów, które sam stworzył.
Zdaniem specjalistów pozbycie się inwazyjnych traw będzie ani łatwe, ani obojętne dla środowiska. Inwazyjne trawy będą wykopywane za pomocą koparek, zalewane i trute. Wszystkie te działania niosą ze sobą skutki uboczne. A koszty będą liczone w setkach milionów dolarów.
Spartina alterniflora pochodzi ze wschodnich wybrzeży Ameryki Północnej. Została sprowadzona do Chin w 1979 roku, by ustabilizować watty, osuszyć je i przeznaczyć pod uprawę. To się udało, ale trawa zaczęła się rozrastać i obecnie pokrywa 68 000 hektarów, a czynione przez nią szkody są znacznie większe niż uzyskane korzyści. Spartina zagłuszyła rodzimą roślinność, zdominowała ją, przez co miejscowe gatunki ptaków utraciły źródła pożywienia i ich liczebność spadła. Z tego samego powodu Spartina stała się największym zagrożeniem dla ptaków migrujących na chińskie wybrzeża.
Chiny już przeprowadziły mały pilotażowy program walki z inwazyjnym gatunkiem. Został on wdrożony w Chongming Dongtan National Nature Reserve. Spartina, celowo wprowadzona na teren rezerwatu w 2001 roku zrujnowała habitaty dziesiątków gatunków ryb i ptaków. W ramach walki z najeźdźcą wybudowano zaporę i zalano mokradła, by utopić trawę. W ten sposób z powierzchni 2400 hektarów wyeliminowano 95% populacji trawy, a rodzime gatunki zaczęły się odradzać. Pozostałe 5% usunięto ręcznie. Koszty takich działań były olbrzymie, wyniosły 150 milionów dolarów.
Tego typu lokalne działania nic jednak nie dają, bo Spartina alterniflora bardzo łatwo się rozprzestrzenia. Koniecznie stało się wdrożenie działań na skalę krajową. Eksperci wciąż jednak nie opracowali planu, który będzie skuteczny w różnych habitatach. W przypadku niektórych roślin inwazyjnych sprawdzało się wypuszczanie owadów, które je zjadają. Jednak dotychczas nie znaleziono takiego organizmu, który byłby skuteczny przeciwko Spartina w Chinach. Zalewanie mokradeł grozi pozbawieniem tlenu osadów dennych i zabiciem żyjących tam organizmów, niezbędnych do podtrzymania habitatów. Eksperci opowiadają się przeciwko takiemu rozwiązaniu. Proponowano też zagrzebanie traw w mule. To jednak grozi ubiciem osadów przez pracujące maszyny. Ponadto to strategia krótkoterminowa, gdyż trawa odrasta. Dobrze działają herbicydy, pod warunkiem, że są stosowane rok po roku, a to oznacza ciągłe zatruwanie środowiska. W Nowej Zelandii, gdzie trawa ta również stanowi problem, do wyszukiwania ocalałych – nawet pojedynczych roślin – wykorzystuje się drony i psy.
Eksperci uważają, że najlepiej sprawdzi się połączenie różnych metod. Nikt wcześniej nie próbował walczyć ze Spartina alterniflora na tak wielką skalę. Chiny staną się więc dla specjalistów wielkim poligonem doświadczalnym, dzięki któremu być może nauczymy się choć częściowo naprawić szkody, jakie wyrządziliśmy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grupa japońskich naukowców z Kyoto University wykorzystała eksplozje do wyprodukowania... najmniejszych diamentowych termometrów, które można będzie wykorzystać do bezpiecznych pomiarów różnic temperatury w pojedynczej żywej komórce.
Gdy w sieci krystalicznej diamentu dwa sąsiadujące atomy węgla zostaną zastąpione pojedynczym atomem krzemu, pojawia się optycznie aktywne miejsce, zwane centrum krzem-wakancja (silicon-vacancy center, SiV). Od niedawna wiemy, że takie miejsca są obiecującym narzędziem do pomiaru temperatur w skali nanometrów. Atom krzemu, gdy zostanie wzbudzony laserem, zaczyna jasno świecić w wąskim zakresie światła widzialnego lub bliskiej podczerwieni, a kolor tego światła zmienia się liniowo w zależności od temperatury otoczenia diamentu.
Zjawisko to jest bezpieczne dla żywych organizmów, nawet dla bardzo delikatnych struktur. To zaś oznacza, że można je wykorzystać podczas bardzo złożonych badań nad strukturami biologicznymi, np. podczas badania procesów biochemicznych wewnątrz komórki. Problem stanowi jednak sam rozmiar nanodiamentów. Uzyskuje się je obecnie różnymi technikami, w tym za pomocą osadzania z fazy gazowej, jednak dotychczas potrafiliśmy uzyskać nanodiamenty o wielkości około 200 nm. Są one na tyle duże, że mogą uszkadzać struktury wewnątrzkomórkowe.
Norikazu Mizuochi i jego zespół opracowali technikę pozyskiwania 10-krotnie mniejszych niż dotychczas nanodiamentów SiV. Japońscy naukowcy najpierw wymieszali krzem ze starannie dobraną mieszaniną materiałów wybuchowych. Następnie, w atmosferze wypełnionej CO2, dokonali eksplozji. Później zaś przystąpili do wieloetapowej pracy z materiałem, który pozostał po eksplozji. Najpierw za pomocą kwasu usunęli sadzę i metaliczne zanieczyszczenia, następnie rozcieńczyli i wypłukali uzyskany materiał w wodzie dejonizowanej, w końcu zaś pokryli uzyskane nanodiamenty biokompatybilnym polimerem. Na końcu za pomocą wirówki usunęli wszystkie większe nanodiamenty. W ten sposób uzyskali jednorodny zbiór sferycznych nanodiamentów SiV o średniej średnicy 20 nm. To najmniejsze wyprodukowane nanodiamenty SiV.
Mizouchi wraz z kolegami przeprowadzili serię eksperymentów, podczas których wykazali, że ich nanodiamenty pozwalają na precyzyjne pomiary temperatury w zakresie od 22 do 40,5 stopnia Celsjusza. Zakres ten obejmuje temperatury wewnątrz większości organizmów żywych. To zaś otwiera nowe możliwości badań struktur wewnątrzkomórkowych. Japończycy zapowiadają, że rozpoczynają prace nad zwiększeniem liczby SiV w pojedynczym nanodiamencie, co ma pozwolić na uzyskanie jeszcze większej precyzji pomiaru. Dzięki temu – mają nadzieję – w przyszłości można będzie badać poszczególne organelle.
Szczegóły badań zostały opisane na łamach Carbon.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Krzem, jeden z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na Ziemi, stanowi podstawę nowoczesnego świata. Bez niego nie mielibyśmy ani paneli fotowoltaicznych ani układów scalonych. Jednak właściwości krzemu jako półprzewodnika są dalekie od ideału. Elektrony w krzemie mogą przemieszczać się z dużymi prędkościami, ale tego samego nie można już powiedzieć o dziurach, towarzyszkach elektronów. Ponadto krzem słabo przewodzi ciepło, przez co konieczne jest stosowanie kosztownych systemów chłodzenia.
Badacze z MIT, Uniwersytetu w Houston i innych instytucji wykazali właśnie, że krystaliczny sześcienny arsenek boru jest pozbawiony tych wad. Zapewnia dużą mobilność elektronom i dziurom oraz charakteryzuje się świetnym przewodnictwem cieplnym. Badacze twierdzą, że to najlepszy ze znanych nam półprzewodników, a może i najlepszy z możliwych półprzewodników.
Dotychczas jednak arsenek boru był wytwarzany i testowany w niewielkich ilościach wytwarzanych na potrzeby badań naukowych. Takie próbki były niejednorodne. Opracowanie metod ekonomicznej produkcji tego związku na skalę przemysłową będzie wymagało dużo pracy.
Już w 2018 roku David Broido, który jest współautorem najnowszych badań, teoretycznie przewidział, że arsenek boru powinien charakteryzować się świetnym przewodnictwem cieplnym. Później przewidywania te zostały dowiedzione eksperymentalnie. Wykazano m.in., że chłodzi on układy scalone lepiej niż diament. Okazało się równie, że materiał ten ma bardzo dobre pasmo wzbronione, którego istnienie jest niezbędną cechą półprzewodnika. Obecne badania dodały zaś do tego obrazu możliwość szybkiego transportu elektronów i dziur, zatem arsenek boru wydaje się mieć wszystkie cechy półprzewodnika idealnego.
To bardzo ważna cecha, gdyż w półprzewodnikach mamy jednocześnie ładunki dodatnie i ujemne. Jeśli więc budujemy z nich urządzenie elektroniczne, chcemy, by zarówno elektrony jak i dziury napotykały jak najmniejszy opór, mówi profesor Gang Chen z MIT.
Krzem i inne półprzewodniki, jak np. używany do budowy laserów arsenek galu, charakteryzuje się dobrą mobilnością elektronów, ale nie dziur. Poważnym problemem jest też rozpraszanie ciepła. Ciepło to poważny problem w elektronice. W samochodach elektrycznych stosuje się z tego powodu węglik krzemu. Ma on co prawda mniejszą mobilność elektronów niż krzem, ale za to jego przewodnictwo cieplne jest 3-krotnie lepsze. Wyobraźmy sobie więc, co moglibyśmy osiągnąć stosując arsenek boru, który ma 10-krotnie lepsze przewodnictwo cieplne i większość mobilność dziur oraz elektronów niż krzem. To by wszystko zmieniło, dodaje doktor Jungwoo Shin z MIT.
Wyzwaniem jest obecnie opracowanie metod produkcji arsenku boru w ilościach, które można by praktycznie wykorzystać. Obecne metody produkcyjne pozwalają na uzyskanie bardzo niejednorodnego materiału, z którego naukowcy wydzielają niewielkie jak najbardziej jednorodne fragmenty, by badać je w laboratoriach.
Wiele wskazuje na to, że arsenek boru jest półprzewodnikiem (niemal) idealnym, ale nie wiemy, czy będziemy w stanie go wykorzystać, dodaje Chen. Krzem stanowi podstawę całego przemysłu półprzewodnikowego, zatem od opracowania metod masowej produkcji jednorodnego arsenku boru zależy, czy trafi on pod strzechy. Badania nad krzemem trwały całe dziesięciolecia, zanim dowiedzieliśmy się, jak uzyskiwać ten materiał o czystości dochodzącej do 99,99999999%. Arsenek boru ma jeszcze przed nami wiele tajemnic. Zanim wyprodukujemy z niego elektronikę musimy np. poznać jego długookresową stabilność.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.