Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Japończycy chcą budować satelity z... drewna
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zmiany klimatu spowodują, że obszary nadające się do uprawy żywności oraz do produkcji drewna przesuną się na północ. W ten sposób dwa kluczowe zasoby – pożywienie i drewno – będą konkurowały o ziemię uprawną. Naukowcy z University of Cambridge zwracają uwagę na pomijany aspekt zmian klimatu. W miarę, jak tereny nadające się do produkcji żywności przesuwają się ku północy, w coraz większym stopniu będą konkurowały z terenami, na których rosną lasy.
Na Ziemi istnieje ograniczona ilość miejsca nadająca się do produkcji żywności i drewna. W miarę zmian klimatu rolnictwo zmuszone jest przesuwać się ku północy, a to zwiększy presję na tereny wykorzystywane do produkcji drewna, mówi doktor Oscar Mordon, jeden ze współautorów badań. Musimy myśleć na 50 lat naprzód, gdy jeśli chcemy mieć w przyszłości drewno, musimy sadzić drzewa. Drzewa, które zostaną wycięte pod koniec bieżącego wieku, już są zasadzone, dodaje doktor Chris Bousfield.
Obecne prognozy mówią, że do roku 2050 w związku z rosnącą liczbą ludności zapotrzebowanie na żywność zwiększy się 2-krotnie. Podobnie wzrośnie zapotrzebowanie na drewno, które jest wykorzystywane w produkcji papieru, mebli czy budownictwie. Zmiany klimatu spowodują, że do końca wieku ponad 1/4 terenów – około 340 milionów hektarów – zajmowanych przez uprawy lasów będzie nadawała się na upraw żywności. Obecnie większość lasów wykorzystywanych do produkcji drewna znajduje się USA, Kanadzie, Chinach i Rosji. Z przeprowadzonych na University of Cambridge badań wynika, że w 2100 roku aż 90% terenów leśnych, nadających się też do produkcji żywności, będzie znajdowało się w tych właśnie krajach. Szczególnie widoczne będzie to w Rosji. Obszary zajmowane obecnie przez lasy będą nadawały się do produkcji ziemniaków, soi oraz pszenicy.
Największym zagrożeniem spowodowanym przez rosnącą konkurencję pomiędzy produkcją żywności a produkcją drewna jest ryzyko, że ludzie przeniosą produkcję drewna na pozostałe jeszcze nietknięte tereny pierwotnych lasów na północy i w tropikach. To ostatnie regiony globalnej bioróżnorodności, dodaje profesor David Edwards. Rozpoczęcie wycinki tych lasów nie tylko zniszczy bioróżnorodność, ale spowoduje też uwolnienie olbrzymich ilości węgla do atmosfery.
Z powodu globalnego ocieplenia coraz częstsze i większe pożary niszczą kolejne obszary leśne, z których pozyskujemy drewno. Zmiana klimatu powoduje też, że rozprzestrzeniają się szkodniki niszczące lasy. Jednocześnie wiele obszarów staje się powoli niezdatnymi do produkcji żywności.
Przemysł drzewny już teraz boryka się z problemami powodowanymi przez zmiany klimatyczne. Wkrótce dojdzie do tego presja ze strony rolnictwa, co spowoduje kolejne problemy. Oczywiście zapewnienie dostępu do drewna nie wydaje się tak pilne, jak zapewnienie dostępu do żywności. Jednak musimy pamiętać, że drewno jest równie obecne w naszym codziennym życiu i potrzebujemy strategii, dzięki której w przyszłości będziemy mieli odpowiednie ilości i żywności, i drewna, stwierdzają naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zespół studentów AGH przeprowadzi serię eksperymentów w ramach wygranego przez siebie konkursu „Drop Your Thesis!” organizowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Celem projektu o nazwie Black Spheres jest opracowanie metody wyłapywania śmieci kosmicznych z orbity okołoziemskiej.
Doświadczenie będzie polegać na opracowaniu algorytmu analizującego ruch i sposób przemieszczania się tego typu obiektów. Eksperyment zostanie wykonany na wieży zrzutowej Uniwersytetu w Bremie.
Problem śmieci kosmicznych staje się coraz poważniejszy ze względu na wzrastającą liczbę wysyłanych na orbitę okołoziemską obiektów, które mogą zderzyć się z działającymi satelitami. W wyniku takiej kolizji powstaje chmura tysięcy nowych śmieci kosmicznych i szansa na kolejne zderzenia staje się o wiele większa.
Michał Błażejczyk, Kamil Switek, Kacper Synowiec oraz Kamil Maraj, studenci Automatyki i Robotyki na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej, postanowili przyjrzeć się bliżej metodom wyłapywania śmieci kosmicznych. Stanowi to duże wyzwanie ze względu na niewielkie rozmiary obiektów, wysokie prędkości i duże rozproszenie. Potencjalnie najskuteczniejszym sposobem jest złapanie obiektu za pomocą ramienia robotycznego. Pozwala ono na przechwycenie uszkodzonego satelity bez wyrządzenia szkód i przeprowadzania operacji naprawczych, a co za tym idzie – na odzyskanie kosztownych elementów.
W eksperymencie, który w marcu przeprowadzą studenci, rolę uszkodzonego satelity odegra wydrukowana na drukarce 3D kula o średnicy 88 milimetrów i wadze 250 gramów, wykonana ze specjalnej żywicy oraz zawierająca w sobie mechanizm z odważnikiem lub – w innej konfiguracji – masę na sprężynie.
W każdej z pięciu serii doświadczenia zostaną wypuszczone dwie kule, a ich ruch będzie obserwowany za pomocą sześciu kamer rozmieszczonych wewnątrz kapsuły. Wieża zrzutowa w Bremie pozwala na osiągnięcie warunków mikrograwitacji na około 9 sekund. Kapsuła, w której będą znajdować się kule, zostanie wystrzelona na 130 m i od momentu wystrzału przyspieszenie wewnątrz kapsuły będzie zerowe, ponieważ jej ruch kompensuje grawitację.
Projekt studentów AGH skupia się na obserwacji uszkodzonego satelity i automatycznym przewidywaniu jego pozycji i orientacji. Celem jest m.in. przetestowanie metody przewidywania ruchu w mikrograwitacji. Eksperymenty pozwolą na zebranie danych dotyczących ruchu obiektów ze zmiennym rozkładem masy. Dodatkowym elementem projektu jest również popularyzacja problemu zaśmiecenia orbity okołoziemskiej.
Opiekun projektu Black Spheres, dr inż. Paweł Zagórski podkreśla: Sukces studentów w wieloetapowym procesie konkursowym przetarł ścieżkę dla naszych kolejnych podopiecznych w podobnych inicjatywach Europejskiej Agencji Kosmicznej. Dzięki projektowi udało się nawiązać cenne kontakty z ekspertami ESA. Tematyka badań rozszerza prowadzone dotąd w Katedrze Automatyki i Robotyki prace w dziedzinie pomiaru orientacji satelitów. Mamy nadzieję, że uzyskane podczas eksperymentów wyniki pomogą w rozwiązaniu pilnego i narastającego problemu, jakim są kosmiczne śmieci. To kolejna ciekawa inicjatywa z obszaru przemysłu kosmicznego, w którym chcielibyśmy się zaangażować, szczególnie jako Europejski Uniwersytet Kosmiczny, którym AGH jest od zeszłego roku.
Konkurs dla studentów „Drop Your Thesis” jest organizowany corocznie przez Europejską Agencję Kosmiczną. Zwycięskie zespoły realizują swoje projekty w profesjonalnych obiektach, których na co dzień używają naukowcy ESA. Inicjatywa ta daje także możliwość studentom do napisania pracy magisterskiej lub doktorskiej na podstawie przeprowadzonych eksperymentów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Elon Musk i jego SpaceX rozpoczęli umieszczenie na niskiej orbicie okołoziemskiej dziesiątków tysięcy niewielkich satelitów. Podobne plany mają i inne firmy. Działania takie na zawsze zmienią nocne niebo nad naszą planetą. Astronomowie obawiają się, że poważnie zakłóci to prowadzenie obserwacji. NASA prosi internautów o pomoc w dokumentowaniu problemu.
Tworzona właśnie przez SpaceX konstelacja Starlink ma do 2025 roku składać się z 12 000 satelitów, a ich zadaniem będzie zapewnienie dostępu do internetu z każdego miejsca na Ziemi. Tym samym liczba działających satelitów krążących wokół Ziemi wzrośnie z obecnych około 2000 do niemal 14 000. Jeśli w ślady Muska pójdą inne firmy, to wkrótce nad naszymi głowami może krążyć kilkadziesiąt tysięcy satelitów.
Problem jest na tyle poważny, że Rosyjska Akademia Nauk już zapowiedziała, iż poruszy sprawę na forum ONZ.
Tymczasem wydział edukacyjny NASA rozpoczął projekt, w ramach którego prosi o pomoc w dokumentowaniu satelitów latających nad naszymi głowami. To część długoterminowego projektu badawczego, w ramach którego NASA chce badać zmiany wyglądu nocnego nieba. Każdy właściciel stosunkowo nowoczesnego smartfona oraz statywu może dołączyć do projektu Satellite Streak Watcher.
Ludzie będą fotografowali smugi pojawiające się na niebie w wyniku przelotu satelitów Starlinka, a z czasem powstanie z tego wielkie archiwum. Chcemy w ten sposób dokumentować degradację nocnego nieba przez satelity znajdujące się na niskiej orbicie, mówi astronom Sten Odenwald, dyrektora Citizen Science w NASA Space Science Education Consortium.
Zanieczyszczenie światłem jest coraz bardziej poważnym problemem. Astronomowie od dawna skarżą się na coraz silniejsze światła lamp ulicznych, stadionów sportowych, budynków i innych obiektów. Całe to światło jest w coraz większym stopniu zakłóca obserwacje nocnego nieba. Szacuje się, że każdego roku o 2% rośnie zarówno zanieczyszczony obszar jak i jasność samego światła. Dotychczas jednak problem istniał na Ziemi.
Wszystko zaczęło się zmieniać, gdy firma SpaceX zaczęła masowo wystrzeliwać swoje satelity. Zarówno profesjonaliści jak i amatorzy zajmujący się badaniami kosmosu czy fotografiami nieba, natychmiast zauważyli smugi przecinające nieboskłon.
Problem nie jest całkowicie nowy, gdyż z Ziemi można obserwować wiele satelitów. Są one widoczne po zachodzie i przed wschodem Słońca, gdy światło odbija się od ich obudów i paneli słonecznych. Im niżej znajduje się satelita, tym bardziej jasny się wydaje.
Jednak Starlink to zupełnie nowy, znacznie większy problem. Musk umieszcza olbrzymią liczbę satelitów, które latają na niskiej orbicie okołoziemskiej. I nie zamierza poprzestać na wspomnianych powyżej 12 000, które na orbitę trafią w ciągu pięciu lat. Cała konstelacja Starlink ma bowiem składać się z... 40 000 satelitów. SpaceX planuje, że przez cały bieżący rok będzie co 2 tygodnie wystrzeliwała 60 satelitów.
Co prawda firma prowadzi eksperymenty z pokrywaniem satelitów materiałem, który będzie słabiej odbijał światło, jednak wątpliwe, by to coś zmieniło. Satelity muszą odbijać światło, by się chłodzić. Problem jest coraz poważniejszy przez to, że znajdują się one na niskiej orbicie. I dlatego, że jest ich tak dużo, mówi Odenwald.
Astronomowie już od dekad, uciekając przed coraz większym zanieczyszczeniem światłem, budują teleskopy w coraz bardziej odległych zakątkach Ziemi. Jednak przed zakłócającymi obserwacje satelitami nie są w stanie nigdzie uciec.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grupa naukowców skupiona w Centre for Natural Material Innovation działającym na Wydziale Architektury Uniwersytetu w Cambridge twierdzi, że w ciągu 10 lat powstanie pierwszy drapacz chmur z... drewna. Architekci, biochemicy, chemicy, matematycy i inżynierowie uważają, że już wkrótce będziemy świadkami pierwszego wielkiego przełomu w strukturze budowli od czasu wynalezienia przed 150 laty wzmocnionego betonu i stali konstrukcyjnej.
Do czasu pojawienia się CLT (drewno klejone warstwowo i krzyżowo) nie istniał materiał konstrukcyjny porównywalny ze stalą i wzmacnianym betonem. Jeśli chcieliśmy budować miasta i drapacze chmur, musieliśmy decydować się na te materiały z ich dobrymi i złymi stronami. Beton jest pięciokrotnie cięższy od drewna, co oznacza konieczność budowy bardziej masywnych fundamentów oraz podnosi koszty transportu. Produkcja betonu jest jednym z największych źródeł zanieczyszczenia atmosfery dwutlenkiem węgla i zużywa olbrzymie ilości zasobów. Beton jest – zaraz po wodzie – najczęściej używanym materiałem. Tearz mamy alternatywę i jest ona oparta na roślinach, mówi główny autor badań, doktor Michael Ramage.
Wiele grup naukowych pracuje nad rozwiązaniami pozwalającymi zastąpić beton drewnem. Uczeni z Cambridge wierzą, że będą pierwszymi, którzy stworzą drewniany drapacz chmur.
W samej tylko Anglii przez następnych 12 lat musi powstawać 340 000 nowych domów i mieszkań. Beton to materiał nieodnawialny. Ale drewno to jedyny materiał budowlany, który możemy hodować i którego wykorzystanie pozwala na pochłanianie dwutlenku węgla. Każda tona drewna wycofuje z atmosfery 1,8 tony dwutlenku węgla. Gdy sobie to przeliczymy, to możemy stwierdzić, że jeśli wszystkie nowe domy w Anglii byłyby budowane z drewna, to przechwycilibyśmy tyle CO2 ile jest wytwarzane przez 850 000 osób w ciągu 10 lat, stwierdza uczony.
Oczywiście zastosowanie drewna jako głównego materiału konstrukcyjnego wymagałoby odpowiedniej gospodarki leśnej. Jednak, jak przekonuje Ramage, jest to do osiągnięcia. Już teraz uprawiane w sposób zrównoważony europejskie lasy wytwarzają tyle drewna, że w ciągu 7 sekund powstaje materiał potrzebny do wybudowania mieszkania z 3 sypialniami, a w ciągu 4 godzin rośnie ilość drewna wystarczająca do zbudowania 300-metrowego drapacza chmur. Lasy Kanady mogą zapewnić materiał do zbudowania domów dla miliarda ludzi, a przyrost materiału jest szybszy niż wycinka pod budowę domów, stwierdza naukowiec.
Warto też przypomnieć, że w Kanadzie wybudowano już 18-piętrowy budynek skonstruowany w większości z drewna, a naukowcy uzyskali drewno mocniejsze od stali.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Japońskiego Instytutu Leśnictwa i Badań nad Produktami Leśnymi opracowali napój alkoholowy na bazie drewna. Porównują jego właściwości do alkoholu dojrzewanego w beczkach. Wynalazcy mają nadzieję, że po znalezieniu partnera z prywatnego sektora ich produkt trafi na sklepowe półki w ciągu 3 lat.
Zespół uchylił rąbka tajemnicy, wiadomo więc, że najpierw trzeba "przerobić" drewno na kremową pastę. Później dodaje się do niej drożdże i enzym. Ponieważ temperatury podczas procesu obróbki/fermentacji nie są wysokie, udaje się ponoć zachować specyficzny smak poszczególnych rodzajów drewna. Dotąd wyprodukowano trunki z cedru, brzozy i wiśni.
Jak opowiadają Japończycy, z 4 kg cedru uzyskano 3,8 l cieczy o zawartości alkoholu rzędu ok. 15%. Odpowiada to mocy sake.
Kengo Magara wyjaśnia, że jego zespół eksperymentował z warzoną i destylowaną wersją trunku i destylat wydaje się lepszy.
W wywiadach udzielanych mediom naukowcy podkreślają, że fermentacja drewna jest już wykorzystywana do produkcji biopaliw. Te jednak zawierają toksyny i są pozbawione smaku. Nasza metoda sprawia, że [taki alkohol] nadaje się do picia. Ponieważ do rozkładu drewna nie wykorzystuje się ciepła ani kwasu siarkowego, ma on [przyjemny] drzewny smak.
Myśleliśmy, że interesująco byłoby pokazać, że alkohol można wyprodukować z czegoś znajdującego się w otoczeniu, np. drzew. To projekt inspirowany marzeniami. W Japonii jest dużo drzew, mamy więc nadzieję, że ludzie będą się cieszyć drzewnymi trunkami z poszczególnych regionów.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.