Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że atomy wodoru w wodorkach metalu są dużo gęściej upakowane niż uważano do tej pory. Właściwość ta może prowadzić do pojawienia się nadprzewodnictwa w temperaturach i ciśnieniach zbliżonych do panujących w warunkach pokojowych. Tego rodzaju materiał nadprzewodzący, służący do przesyłania energii elektrycznej bez strat wywołanych rezystancją, mógłby zrewolucjonizować efektywność energetyczną w szerokim zakresie zastosowań.

W należącym do Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych Narodowym Laboratorium Oak Ridge (ORNL) naukowcy przeprowadzili eksperymenty rozpraszania neutronów na wodorku cyrkonowo-wanadowym pod ciśnieniem atmosferycznym w zakresie temperatur sięgających od –268 stopni Celsjusza (5 K) do –23 stopni Celsjusza (250 K) – czyli znacznie powyżej temperatury, w której spodziewane jest wystąpienie nadprzewodnictwa przy takim ciśnieniu. Wyniki pomiarów w żaden sposób nie zgadzały się z istniejącymi modelami. Prof. Zbigniew Łodziana z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, jeden z członków międzynarodowego zespołu badaczy, zaproponował nowy model tego wodorku. Model ten, poddany obliczeniom na jednym z najpotężniejszych superkomputerów na świecie, pozwolił w prosty sposób wyjaśnić obserwacje eksperymentalne. Okazało się, że odległości pomiędzy atomami wodoru w badanym materiale wynoszą 1,6 angstrema, podczas gdy dotychczas ugruntowane przewidywania dla tych związków wyznaczały tę odległość na poziomie co najmniej 2,1 angstrema.

Odkrycia międzynarodowego zespołu badaczy ze szwajcarskiego Laboratorium Badania Materiałów i Technologii EMPA, Uniwersytetu w Zurychu, Uniwersytetu Illinois w Chicago ORNL oraz Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie opublikowane zostały w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of National Academy of Sciences.

Uzyskana struktura atomowa posiada niezwykle obiecujące właściwości, ponieważ wodór znajdujący się w metalach wpływa na ich właściwości elektronowe. Inne materiały o podobnym upakowaniu atomów wodoru przechodzą w stan nadprzewodnictwa, ale tylko przy bardzo wysokich ciśnieniach.

Na przykład niedawno odkryty dekawodorek lantanu osiąga stan nadprzewodnictwa w temperaturze około –13 stopni Celsjusza, tyle że pod ciśnieniem 150 tysięcy MPa, czyli prawie półtora miliona razy wyższym niż ciśnienie atmosferyczne! Tak wysokie ciśnienie potrzebne jest, by zbliżyć do siebie atomy wodoru na odległość mniejszą niż 2 angstremy. Nam udało się pokazać, że wodór można upakować w taki sposób również pod ciśnieniem atmosferycznym. Co ciekawe – od ponad 40 lat panowało przekonanie, iż nie jest to możliwe, stąd badano materiały pod wysokimi ciśnieniami. Znalezienie substancji, która jest nadprzewodnikiem w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym, najprawdopodobniej pozwoli inżynierom wykorzystać go do projektowania powszechnie stosowanych systemów i urządzeń elektrycznych, jak na przykład tomografów rezonansu magnetycznego. Mamy nadzieję, że tani i stabilny stop w rodzaju wodorku cyrkonowo-wanadowego można będzie łatwo zmodyfikować w taki sposób, aby uzyskać nadprzewodzący materiał – wyjaśnia prof. Zbigniew Łodziana z IFJ PAN.

Badacze przeanalizowali oddziaływania atomów wodoru w dobrze poznanym wodorku metalu za pomocą wysokiej rozdzielczości wibracyjnej spektroskopii nieelastycznego rozpraszania neutronów wiązki VISION, pochodzącej ze spalacyjnego źródła neutronów laboratorium Oak Ridge w Stanach Zjednoczonych. Uzyskany sygnał widmowy, w tym znaczący wzrost intensywności przy energii około 50 milielektronowoltów, nie zgadzał się z przewidywaniami poczynionymi w ramach istniejących modeli teoretycznych.

Przełom w zrozumieniu obserwacji nastąpił po wykonaniu obliczeń w Oak Ridge. Zaproponowany przez prof. Łodzianę model posłużył opracowaniu strategii analizy danych. Obliczenia wykonano na superkomputerze Titan, jednym z najszybszych tego typu urządzeń na świecie. Komputer ten zbudowany jest w oparciu o platformę Cray XK7 i działa z prędkością dochodzącą do 27 petaflopów (czyli 27 biliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę). Wykonanie takich obliczeń na komputerze domowym trwałoby około dwudziestu lat, a na najszybszym polskim superkomputerze Prometheus w ACK Cyfronet jakieś 3–5 miesięcy. Na maszynie Titan wyniki obliczeń otrzymaliśmy w niespełna tydzień – mówi prof. Łodziana.

Przeprowadzone symulacje komputerowe, wraz z dodatkowymi eksperymentami wykluczającymi alternatywne wyjaśnienia, wykazały jednoznacznie, że nieoczekiwana sygnatura widmowa występuje tylko wtedy, gdy odległości między atomami wodoru są mniejsze niż 2 angstremy. Takiego zjawiska nigdy wcześniej nie zaobserwowano w wodorkach metalu dla ciśnień i temperatur charakterystycznych dla warunków pokojowych. Odkrycia zespołu stanowią więc pierwszy znany wyjątek od kryterium Switendicka w stopie bimetalicznym – czyli zasady obowiązującej dla stabilnych wodorków w warunkach standardowych, która mówi o tym, że odstęp między atomami wodoru nie może być mniejszy niż 2,1 angstrema.

W kolejnych doświadczeniach naukowcy planują wzbogacić wodorek cyrkonowo-wanadowy większą ilością wodoru pod różnymi ciśnieniami, aby ocenić potencjalne nadprzewodnictwo badanego materiału.

Czy zatem znajdujemy się u progu technologicznej rewolucji polegającej na znalezieniu materiału wykazującego właściwości nadprzewodzące w temperaturze pokojowej? Tego nie wiem, ale z pewnością udało nam się poczynić istotny krok w tym kierunku – przekonuje prof. Łodziana.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Kurcze, ciepły nadprzewodnik rozwiązałby nam wiele problemów. Moglibyśmy zwiększyć zaludnienie jakieś 2-3 razy :D

 

Edytowane przez Jajcenty

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

To już nie wystarcza podzielić ilość wchłoniętego wodoru przez objętość próbki, teraz trzeba robić symulacje komputerowe?

31 minut temu, Jajcenty napisał:

Moglibyśmy zwiększyć zaludnienie jakieś 2-3 razy

Zatem do dzieła!

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
17 minut temu, peceed napisał:

To już nie wystarcza podzielić ilość wchłoniętego wodoru przez objętość próbki, teraz trzeba robić symulacje komputerowe?

 Wystarczy że jedyne dwa wodory w całej próbce będą blisko, a powstanie sygnatura, choć uśredniona Twoim sposobem odległość między wodorami jest bliska rozmiarowi próbki.  

nieoczekiwana sygnatura widmowa występuje tylko wtedy, gdy odległości między atomami wodoru są mniejsze niż 2 angstremy

17 minut temu, peceed napisał:

Zatem do dzieła!

Ja swoje zrobiłem. 

 

 

Edytowane przez Jajcenty

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Kto czytał "Sprawa Atomu" Gryzińskiego?  

Pytam oczywiście jedynie tych, którzy ogarniają funkcje falowe i Schrodingera?  ...no może tez tych, którzy rozumieją przeskok fali przez szczelinę o rozmiarze fali   :-)

...ci powinni ogarniać.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Genialne odkrycie i mam nadzieje że na teoriach się nie skończy... ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
3 godziny temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Kto czytał "Sprawa Atomu" Gryzińskiego?  

Ja. Gryziński nie zrozumiał mechaniki kwantowej.

9 godzin temu, Jajcenty napisał:

Wystarczy że jedyne dwa wodory w całej próbce będą blisko, a powstanie sygnatura, choć uśredniona Twoim sposobem odległość między wodorami jest bliska rozmiarowi próbki.  

W takim razie jaki rozmiar ma ta próbka?:blink:

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
11 godzin temu, Jajcenty napisał:

Ja swoje zrobiłem. 

Czyli 4-6? ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
7 godzin temu, ex nihilo napisał:

Czyli 4-6?

Nie, nocoty?, Zreplikowałem jedną sztukę, której wpojono niechęć do rozmnażania. Mogę śmiało, wzorem Denethora, biegać i krzyczeć 'my line has ended'. Takie mam fajne geny (jestem mądry, przystojny, bogaty, skromny) i się zmarnują. Trudno. Planeta ważniejsza. ;P

9 godzin temu, peceed napisał:

W takim razie jaki rozmiar ma ta próbka?

A to nie ma znaczenia. Po to dzielisz przez objętość czy masę by się uniezależnić od wymiarów i symulacji :D . Problem w tym, że takie podejście działa jako tako dla gazów* a tu mamy do czynienia z ciałem stałym / kryształem gdzie odległości między atomami nie są średnie tylko wymuszone długością wiązań - a to już Twoja działka - kwanty, funkcje falowe, przepraszam za wyrażenie, komutowanie operatorów i takie tam inne.  

Ale zasadniczo masz rację, lepiej byłoby zrobić jakiś obraz dyfrakcji rentgenowskiej, co mogłoby dać niepodważalny dowód struktury. Jedno zdjęcie warte tysiąc symulacji. Nie wiem tylko czy dysponujemy takimi energiami by oglądać protony.    

*) zwykle pojawia się tu słowo 'doskonałych'

Edytowane przez Jajcenty

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
9 hours ago, peceed said:

Ja. Gryziński nie zrozumiał mechaniki kwantowej.

Za twardo postawiłeś tezę (chyba, że znałeś go osobiście). Książka troszkę freemanowsko napisana i błedy w interpretacji niektórych zjawis są - owszem. 

Z drugiej strony - pamiętam wypowiedź znanej persony, która (parafrazując)  powiedziała, że gdy spotykają się fizycy kwantowi, to żaden żadnego nie rozumie i każdy gada sam do siebie.

 

@jajcenty

"zwykle pojawia się tu słowo 'doskonałych'"

Zawsze stawiałem sobie pytanie jak wygląda wyładowanie w krysztale metalu szlachetnego. Masz i uporządkowanie i określoną szczelinę między atomami i warunki do dyfrakcji, itp itd

(wspominam o tym, bo przypomniało mi się, jak USNavy wiek temu bombardowało ołów pociskami z sodu i otrzymywali monokryształy sodu; widziałeś sód przeźroczysty jak szkło?)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
27 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

widziałeś sód przeźroczysty jak szkło?)

Nie widziałem. Ciekawe czy taka postać jest odporna na deszcz? Pojęcie szkło sodowe mogłoby nabrać nowego znaczenia.

 

29 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Masz i uporządkowanie i określoną szczelinę między atomami i warunki do dyfrakcji, itp itd

Ale także degenerację orbitali i gaz elektronowy.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
5 godzin temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Za twardo postawiłeś tezę

Nie dbam o konwenanse, liczy się to że teza jest prawdziwa. Jakieś 15  lat temu straciłem przez nią mnóstwo czasu który mogłem poświęcić na właściwe zrozumienie fizyki. Takie książki są szkodliwe, szczególnie u osób które dopiero uczą się MK. Powinno się pokazywać jak MK odtwarza świat klasyczny, a nie odwrotnie.

5 godzin temu, Jarosław Bakalarz napisał:

gdy spotykają się fizycy kwantowi, to żaden żadnego nie rozumie i każdy gada sam do siebie

To nie fizycy są kwantowi tylko rzeczywistość.

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
21 minutes ago, peceed said:

To nie fizycy są kwantowi tylko rzeczywistość.

jeśli rzeczywistość jest kwantowa to fizycy tym bardziej (vide teoria zbiorów).

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 minuty temu, Jarosław Bakalarz napisał:

jeśli rzeczywistość jest kwantowa to fizycy tym bardziej

E no nie, widziałem kilku, zbyt makroskopowi, ze zredukowanymi funkcjami falowymi z powodu zbyt dużej podatności na dekoherencję.  

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
6 minut temu, Jajcenty napisał:

E no nie, widziałem kilku, zbyt makroskopowi, ze zredukowanymi funkcjami falowymi z powodu zbyt dużej podatności na dekoherencję.

To taki paradoks, z jednej strony są lepiej przybliżani przez klasyczną kulę, a z drugiej jak chcesz opisać ich dynamikę to bez równania falowego nie da rady...

16 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

jeśli rzeczywistość jest kwantowa to fizycy tym bardziej (vide teoria zbiorów).

Jeśli wszystko jest "kwantowe" to ten przymiotnik przestaje być znaczący.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@Jajcenty   "widziałem kilku, zbyt makroskopowi"   To  ustalmy: czy zjawisko kwantowe zachodzące lawinowo i mające swą egzemplifikacyję  (w sensie 'widziałem') w makroskopii jest wciąż kwantowe?

@peceed   "Jeśli wszystko jest "kwantowe" to ten przymiotnik przestaje być znaczący."  Czyli mamy mobiusa czy zatoczenie kręgu w pojęciach?  

...te kwanty to wredne są. Podchodzisz, chcesz popatrzeć, a to ci się w chmurę prawdopodobieństwa zamienia.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 18.04.2020 o 20:30, Jarosław Bakalarz napisał:

To  ustalmy: czy zjawisko kwantowe zachodzące lawinowo i mające swą egzemplifikacyję  (w sensie 'widziałem') w makroskopii jest wciąż kwantowe?

Tak. To "kwanty" są fundamentalne, rzeczywistość klasyczna jest pochodna. W drugą stronę to nie działa, ale większość ludzi (i fizyków) wciąż tego nie chce przyjąć do wiadomości.

Tymczasem rzeczywistość klasyczna to najciekawsze zjawisko kwantowe :)
 

W dniu 18.04.2020 o 20:30, Jarosław Bakalarz napisał:

...te kwanty to wredne są. Podchodzisz, chcesz popatrzeć, a to ci się w chmurę prawdopodobieństwa zamienia

Realistycznie patrząc to wszelka informacja w praktyce ma charakter probabilistyczny, ze wszechobecnymi niepewnościami. Te niepewności praktyczne są dokładnie tej samej natury co kwantowe (tylko traktowanie modelu klasycznego rzeczywistości za fundamentalny sprawia, że wydaje się nam inaczej!).

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wodór, najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie, wciąż potrafi zaskoczyć naukowców. Pomimo dziesięcioleci intensywnych badań i bardzo prostej struktury – w końcu atom wodoru składa się z jednego protonu i jednego elektronu – wiele jego właściwości wciąż pozostaje tajemnicą. Naukowcy z Uniwersytetu Christiana Albrechta w Kilonii i Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf drogą teoretycznych obliczeń zauważyli niespodziewaną właściwość wodoru. W warunkach wysokiego ciśnienia wodór powinien zachowywać się jak roton, kwazicząstka wprowadzona przez Richarda Feynmana na określenie stanów wzbudzonych nadciekłego helu-4.
      To niespodziewane zachowanie wodoru przejawia się na przykład niezwykłym rozpraszaniem promieniowania rentgenowskiego w gęstym wodorze. Normalnie promieniowanie rentgenowskie przekazuje energię do elektronów, a transfer energii jest tym większy, im większy jest przekazany pęd. W przeprowadzonych obliczeń wynika jednak, że w gęstym wodorze energia może spadać wraz ze wzrostem transferu pędu.
      Zjawisko takie obserwowano dotychczas jedynie w bardzo egzotycznych układach, cieczach Bosego schłodzonych to temperatury bliskiej zeru absolutnemu. Ciecze takie znajdują się w stanie nadciekłym, zachodzą w nich zjawiska kwantowe i nie da się ich opisać na gruncie klasycznej mechaniki. Ta nowa właściwość wodoru jest powodowana przez elektrony, które nie są powiązane z atomami. Jeśli wodór zostanie wzbudzony promieniowaniem rentgenowskim o pewnej długości fali, elektrony mogą zbliżyć się do siebie na niezwykle małą odległość, a nawet tworzyć pary, mimo że zwykle się odpychają, wyjaśniają profesor Michael Bonitz i doktor Tobias Dornheim.
      Naukowcy dokładnie wyliczyli, jakie właściwości wodoru powinny zostać zaobserwowane w opisywanych przez warunkach. Teraz fizycy-eksperymentatorzy mogą pokusić się o zweryfikowanie tych obliczeń w praktyce.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Najbardziej pożądana metoda produkcji wodoru – uzyskiwanie go z wody metodą elektrolizy – pochłania dużo energii. Optymalnym rozwiązaniem byłoby używanie energii ze źródeł odnawialnych. Profesor Gang Kevin Li z University of Melbourne zaprezentował metodę produkcji wodoru z powietrza o wilgotności zaledwie 4%. To otwiera drogę do produkcji wodoru w okolicach półsuchych, gdzie istnieje największy potencjał wykorzystania energii odnawialnej, a w których nie ma dostępu do odpowiedniej ilości wody.
      Obecnie większość produkowanego wodoru uzyskuje się gazu ziemnego lub węgla. Na całym świecie trwają prace nad bardziej ekologicznymi metodami jego produkcji.
      Li i jego zespół postanowili pozyskiwać wodór z powietrza. W każdej chwili w atmosferze znajduje się około 13 bilionów ton wody. Jest ona nawet obecna w środowiskach półsuchych. Naukowcy z Australii uzyskali z powietrza wodór o wysokiej, 99-procentowej, czystości. Ich prototypowa instalacja działała przez 12 dni. W tym czasie udało się średnio pozyskać niemal 750 litrów wodoru dziennie na każdy metr kwadratowy elektrolizera.
      Naukowcy najpierw nasączali gąbkę lub piankę elektrolitem absorbującym wodę, a następnie umieszczali ją pomiędzy elektrodami. Woda pozyskana przez elektrolit jest spontanicznie transportowana do elektrod przez siły kapilarne. Na katodzie powstaje wodór, na anodzie tlen. To proces całkowicie pasywny. Nie są potrzebne żadne ruchome części, mówi Li.
      Urządzenie testowano zarówno zasilając je samymi panelami słonecznymi, jak i samą niewielką turbiną wiatrową. Działało i w pomieszczeniu i na zewnątrz, a wydajność konwersji energii słonecznej na wodór wynosi 15%.
      Jeśli uda się pozyskać fundusze, w przyszłym roku powstanie prototyp o powierzchni elektrod sięgającej 10 m2. Jego twórcy chcą też opracować tańszy i bardziej wydajny elektrolizer.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma dniami prezydent Biden popisał Inflation Reduction Act, ustawę przewidującą wydatkowanie z federalnego budżetu 437 miliardów dolarów w ciągu najbliższych 10 lat. Przewidziano w niej 370 miliardów USD na energetykę odnawialną i inne technologie niskoemisyjne. Jednak najbardziej interesujące są przepisy dotyczące technologii produkcji wodoru. Z jednej strony dlatego, że przewidziano środki znacznie większe niż spodziewali się analitycy, z drugiej zaś, że przepisy nie wyróżniają żadnej technologii pozyskiwania wodoru. Specjaliści zajmujący się rynkiem wodoru mówią, że dzięki temu w końcu można będzie mówić o początku prawdziwej rewolucji wodorowej. Wodór można przecież wykorzystać zarówno jako paliwo napędzające pojazdy czy statki, jak i do produkcji energii elektrycznej zasilającej nasze domy.
      Ustawa przewiduje bowiem, że producenci wodoru mogą pomniejszyć należny państwu podatek, a wielkość tego pomniejszenia będzie zależała wyłącznie od ilości dwutlenku węgla emitowanego podczas produkcji wodoru. I tak producenci wykorzystujący najczystszą obecnie metodę pozyskiwania wodoru, w czasie której na każdy kilogram wodoru emituje się 0,45 kg CO2, będą mogli odpisać 3 USD na każdy wytworzony kilogram wodoru. Dzięki temu wodór taki może być tańszy niż tzw. szary wodór uzyskiwany z gazu metodą reformingu parowego. W metodzie tej na każdy kilogram wodoru emituje się 8–10 kg CO2. Obecnie cena szarego wodoru w USA to około 2 USD/kg. Dlatego też niemal cały wodór – ok. 10 milionów ton rocznie – produkowany w Stanach Zjednoczonych wytwarzany jest tą metodą.
      Największym na świecie producentem wodoru są Chiny. Państwo Środka wytwarza 25 milionów ton tego pierwiastka rocznie, z czego aż 62% uzyskuje się z węgla, co wiąże się z emisją 18–20 kg CO2 na kilogram wodoru. Zarówno USA jak i Chiny produkują czysty tzw. zielony wodór uzyskiwany metodą elektrolizy z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, ale produkcja ta nie przekracza 1% całości. Ten zielony wodór kosztuje bowiem ok. 5 USD/kg. Teraz, dzięki możliwości odpisania 3-dolarowego podatku, stanie się on konkurencyjny cenowo z szarym wodorem.
      Amerykanie opracowali też plan dojścia do produkcji zielonego wodoru bez ulg podatkowych. Przepisy przewidują, że do roku 2026 kwota, którą można będzie odpisać od kilograma zielonego wodoru zostanie zmniejszona do 2 USD, a w roku 2031 wyniesie 1 USD.
      Przepisy te znacznie przyspieszą transformację wodorową. Specjaliści z National Renewable Energy Laboratory spodziewali się, że cena zielonego wodoru spadnie o trzy dolary do roku 2026. Teraz, dzięki ustawie, spadnie ona natychmiast. Mamy gwałtowne obniżenie kosztów do poziomu, przy którym zielony wodór staje się konkurencyjny, a w wielu miejscach tańszy, od wodoru pozyskiwanego z paliw kopalnych. Stąd też wielkie nadzieje związane z nową ustawą.
      Wspomniany odpis podatkowy to tylko jeden z ostatnich kroków na rzecz wodorowej rewolucji. W ubiegłym roku w życie weszła ustawa Infrastructure Investment and Jobs Act, w której przewidziano 8 miliardów USD na stworzenie w USA ośmiu regionalnych „hubów wodorowych” produkujących zielony wodór. W oczekiwaniu na rozdysponowanie tych pieniędzy, co ma nastąpić we wrześniu lub październiku, przedsiębiorstwa zgłosiły 22 projekty potencjalnych hubów.
      Wkrótce też ma ruszyć warty 2,65 miliarda USD projekt firm Mitsubishi Power Americas i Magnum Development, w ramach którego zainstalowane zostaną 840-megawatowe turbiny zasilane mieszaniną gazu naturalnego i wodoru, wspierane przez instalację fotowoltaiczną. W miejscu tym 220-megawatowy system elektrolizy będzie wytwarzał wodór. W znajdujących się w pobliżu podziemnych wysadach solnych powstaną zaś magazyny przechowujące do 300 GWh energii w postaci wodoru.
      Nowe amerykańskie przepisy powinny znacznie przyspieszyć prace prowadzone chociażby przez Hydrogen Council. To ogólnoświatowa organizacja skupiająca obecnie 132 korporacje pracujące nad technologiami wodorowymi.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się utworzyć i zmierzyć postulowany od dawna stan powiązania pomiędzy atomami. Naukowcy z Wiednia i Innsbrucku wykorzystali laser do spolaryzowania atomów tak bardzo, że z jednej strony miały ładunki dodatnie, z drugiej ujemne. Dzięki temu mogli związać atomy ze sobą. Oddziaływania pomiędzy nimi były znacznie słabsze niż pomiędzy atomami w standardowej molekule, ale na tyle silne, że można było mierzyć ich wartość.
      W atomie jądro o ładunku dodatnim otoczone jest przez chmurę elektronów o ładunku ujemnym. Całość jest obojętna. Jeśli teraz włączymy zewnętrzne pole elektryczne, rozkład ładunków nieco się zmieni. Ładunki dodatnie przemieszczą się w jednym kierunku, ujemne w w drugim i atom będzie posiadał stronę dodatnią i ujemną, stanie się spolaryzowany, mówi profesor Philipp Haslinger.
      Taką polaryzację atomu można uzyskać też za pomocą światła, które jest szybko zmieniającym się polem elektromagnetycznym. Gdy liczne atomy znajdują się blisko siebie, światło polaryzuje je w ten sam sposób. Więc dwa sąsiadujące ze sobą atomy będą zwrócone do siebie przeciwnymi ładunkami, co spowoduje, że będą się przyciągać.
      To bardzo słabe oddziaływanie, zatem eksperyment trzeba prowadzić bardzo ostrożnie, by móc zmierzyć siłę oddziaływania. Gdy atomy mają dużo energii i szybko się poruszają, to przyciąganie natychmiast znika. Dlatego też użyliśmy podczas eksperymentów ultrazimnych atomów, wyjaśnia Mira Maiwöger z Wiedeńskiego Uniwersytetu Technologicznego.
      Naukowcy najpierw złapali atomy w pułapkę i je schłodzili. Następnie pułapka została wyłączona, a uwolnione atomy rozpoczęły swobodny spadek. Taka chmura opadających atomów była niezwykle zimna, jej temperatura była niższa niż 1/1 000 000 kelwina, ale miała na tyle dużo energii, że podczas spadku rozszerzała się. Jeśli jednak na tym etapie atomy zostaną spolaryzowane za pomocą lasera i pojawi się pomiędzy nimi przyciąganie, rozszerzanie się chmury zostaje spowolnione. W ten właśnie sposób można zmierzyć siłę oddziaływania pomiędzy atomami.
      Polaryzowanie indywidualnych atomów za pomocą lasera nie jest niczym nowym. Kluczowym elementem naszego eksperymentu było jednoczesne spolaryzowanie w sposób kontrolowany wielu atomów i stworzenie mierzalnych oddziaływań pomiędzy nimi, dodaje Matthias Sonnleitner, który opracował teoretyczne założenia eksperymentu.
      Autorzy eksperymentu zwracają uwagę, że zmierzone przez nich oddziaływanie może odgrywać ważną rolę w astrofizyce. W pustce kosmosu małe siły mogą odgrywać duża rolę. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że promieniowanie elektromagnetyczne może tworzyć oddziaływania pomiędzy atomami, co może rzucić nowe światło na niewyjaśnione obecnie zjawiska astrofizyczne, dodaje Haslinger.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcom z University of Sheffield udało się rozwiązać jedną z zagadek ewolucji galaktyk. Zauważyli oni, że supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrach niektórych galaktyk przyspieszają olbrzymie strumienie wodoru molekularnego wydobywające się z galaktyki. Jako, że wodór jest potrzebny do formowania się gwiazd, zjawisko powyższe ma bezpośredni wpływ na ewolucję galaktyk.
      Ucieczka wodoru z galaktyk jest jednym z elementów uwzględnianych w modelach teoretycznych, jednak dotychczas nie było wiadomo, w jaki sposób strumienie gazu są przyspieszane.
      Brytyjscy uczeni, wykorzystując Very Large Telescope zauważyli, że w pobliskiej galaktyce IC5063 molekularny wodór jest przyspieszany przez dżety elektronów do około 1 miliona kilometrów na godzinę. Elektrony, poruszające się niemal z prędkością światła, są z kolei napędzane przez czarną dziurę. Przyspieszanie gazu ma miejsce w obszarze, gdzie jest go bardzo dużo.
      Odkrycie pozwala nam lepiej zrozumieć, jaka przyszłość czeka Drogę Mleczną. Za około 4 miliardy lat zderzy się ona z Galaktyką Andromedy. Można zatem przypuszczać, że mocno skoncentrowany gaz, który pojawi się w centrum takiego systemu dwóch galaktyk, będzie napędzany przez czarną dziurę i zostanie wyrzucony z galaktyki.
      Profesor Clive Tadhunter zauważa, że molekularny wodór stanowi większość z przyspieszanej materii. Tymczasem jest to niezwykle delikatny gaz, który ulega zniszczeniu już przy niskoenergetycznych oddziaływaniach. To niezwykłe, że ten gaz molekularny może przetrwać spotkanie z dżetami elektronów poruszającymi się z prędkością bliską prędkości światła.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...