Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

MIT rewolucjonizuje produkcję energii

Recommended Posts

Naukowcy z MIT-u (Massachusetts Institute of Technology) poinformowali o dokonaniu przełomowego odkrycia, które w niedalekiej przyszłości zamieni światło słoneczne z marginalnego w główne źródło czystej energii. Akademicy opracowali bowiem tanią prostą metodę przechowywania energii.

Dotychczas z energii słońca można było korzystać tylko w dzień, gdyż jej przechowywanie jest bardzo drogie i mało efektywne. Wykorzystanie energii słonecznej zawsze miało poważne ograniczenia. Teraz myślimy o Słońcu jako o niewyczerpanym źródle energii, z którego już wkrótce będziemy mogli korzystać - mówi profesor Daniel Nocera, jeden z głównych autorów studium.


To wielkie odkrycie o olbrzymim znaczeniu dla przyszłości ludzkości - mówi Barber. Nie można go przecenić, gdyż umożliwia opracowanie technologii, które zmniejszą naszą zależność od paliw kopalnych, a jednocześnie pomogą w walce ze zmianami klimatycznymi - dodaje.

Obecnie używane przemysłowe procesy elektrolizy, dzięki którym przeprowadza się rozkład wody na tlen i wodór, mają spore wady w porównaniu z technologią Nocery. Wykorzystywane są w nich bowiem bardzo drogie elektrody, a cały proces przebiega w silnie zasadowym środowisku.

Sam Nocera mówi, że prace jego zespołu to dopiero początek. Jego zdaniem naukowcy wykorzystają nową technologię i w ciągu 10 lat rozpocznie się rewolucja, której skutkiem będzie ograniczenie scentralizowanych systemów produkcji i dystrybucji energii. Każdy właściciel domu będzie mógł korzystać za dnia z energii słońca, której nadmiar zostanie wykorzystany do przeprowadzenia elektrolizy wody, dzięki czemu zapewni sobie energię wówczas, gdy słońce nie świeci.

Share this post


Link to post
Share on other sites

No to bardzo ciekawe... chętnie poczytam więcej na ten temat - szczególnie na temat kosztów tych katalizatorów... chodzi mi o porównanie z cenami paliw - wiadomo ile kosztują paliwa i w jakim stopniu ta technologia ulży nam w wydawaniu pieniędzy na paliwa...

Share this post


Link to post
Share on other sites

ile by nie kosztowały, taki katalizator raz na jakis czas kupisz (o ile nie raz na cale zycie) i bedzie działało... a po paliwo trzeba dokupowac ciągle

 

jedno mnie zastanawia skad oni tyle wody beda brac skoro w niektorych miastach jest deficyt, albo jest tak chlorowana ze nie nadaje sie do picia bez filtrow i gotowania (a i tak smakuje srednio...)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ach, jakze uwielbiam takie wiadomosci! to wspaniala wiadomosc i mam nadzieje [!], ze wkrotce zostanie to wprowadzone w zycie. Co ciekawe - niedawno zastanawialismy sie ze znajomymi dlaczego czlowiek nie wykorzystuje jeszcze energii slonecznej ... jej wykorzystanie to logiczna oczywistosc, a na przeszkodzie stoja jedynie lobby energetyczne.

Share this post


Link to post
Share on other sites

E tam lobby. Jak chcesz sobie postawić baterię słoneczną na dachu nikt ci nie zabroni. Problemem do tej pory było przechowywanie energii (w dzień produkowane są często duże nadwyżki które się później marnują), oraz wysoka cena baterii. Jakiś czas temu na kopalni był artykuł o nowej znacznie tańszej technologii wytwarzania baterii słonecznych. W połączeniu z technologią przedstawioną w powyższym artykule słońce może okazać się wcale niezłą alternatywą dla zasilania gospodarstw domowych. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

To zwykła wakacyjna kaczka, nie podają żadnych konkretów. 8)

Więcej konkretów:

http://web.mit.edu/chemistry/dgn/www/research/e_conversion.html

http://web.mit.edu/chemistry/dgn/www/research/pcet2.html#catalysis

 

jedno mnie zastanawia skad oni tyle wody beda brac skoro w niektorych miastach jest deficyt

 

Woda krąży w zamkniętym obiegu: rozkład do wodoru i tlenu w dzień, spalanie z powrotem do wody w nocy.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest tymeknafali
Co ciekawe - niedawno zastanawialismy sie ze znajomymi dlaczego czlowiek nie wykorzystuje jeszcze energii slonecznej ... jej wykorzystanie to logiczna oczywistosc, a na przeszkodzie stoja jedynie lobby energetyczne.

http://www.sun-system.pl/zestawy_solarne_dla_domow

Zamontować oczywiście możesz... możesz sobie zrobić cały dom zasilany na energię słoneczną, w tym także ogniwa foto termiczne. Probem stanowi i cena i inne opory napotykane po drodze:

http://www.eceo.org.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=97:zalety-i-wady-energii-sonecznej&catid=1:latest-news&Itemid=50

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie bardzo tu jakąś rewolucję widzę - dalej mamy niskowydajne ogniwa wodorowe i kupę ciepła odpadowego. Nie tędy droga: potrzebne są akumulatory magazynujące energie elektryczną.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest tymeknafali

Ja bym zaczął od elektrowni atomowej w Polsce, jak na razie za długą na nią czekamy, a potencjalne zyski są nieporównywalne do obecnych form pozyskiwania energii.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest macintosh

Tymku, czy mógłbyś poprzeć swoją tezę źródłami?

Wyrażasz śmiałą tezę, która wg mnie tworzy następujące pytania:

Czy atom mogą kupować Polacy?

Jak wygląda bilans dla atomu i węgla - porównanko?

Czy taka decyzja byłaby atrakcyjna dla PR polskich rządzących, albo taką frakcję która jest zdolna zainwestować w taką koncepcję i przekonać polskie masy aby na taką frakcję te masy zagłosowały, co dałoby zysk Polakom(z Polski)?

Share this post


Link to post
Share on other sites

A dlaczego niby rząd miałby kogoś przekonywać? A referendum w sprawie traktatu reformującego (który jest sprawą obecnie o wiele ważniejsza niż budowa jednej elektroni atomowej) było? Nie!

 

Przy porównywalnej produkcji energii, zwykła elektrownia węglowa potrzebuje dziesiątek tysięcy więcej ton węgla niż atomowa uranu. W dodatku elektrownia atomowa jest mniej szkodliwa dla środowiska.

 

Ale co tam, lepiej słuchać szarych mas i "zielonych", w konsekwencji pozostając ostatnim krajem w europie bez atomu...

 

A tak w ogóle, szykuje nam się pierwsza elektrownia atomowa. Plany już są, więc jak dobrze pójdzie to powstanie w ciągu kilku lat. Można było o tym (nie tak dawno) usłyszeć. Również w telewizji.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest tymeknafali

Oczywiście. W tym momencie nie mogę znaleźć wystarczającej ilości materiałów, jak znajdę, to wyśle ogrom rzetelnej wiedzy.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest macintosh

Wykazałem się brakiem wiedzy o newsach.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest tymeknafali

Dobra... prześle ci kilka linków do stron opisujących tragedię w Czarnobylu, ponieważ uważam że od rozbicia pewnych mitów powinniśmy zacząć, ponieważ ludzie boją się "kolejnego wybuchu", elektrowni atomowych, co jest śmieszne. Znaczna część tego co jest opisane na tych stronach, też nie do końca jest prawdą. Wiedza tam zawarta jest w dużym stopniu niekompletna. Ja miałem całe "kalendarium", minuta po minucie co się działo, dlaczego doszło do awarii.

W kilku punktach opiszę jak doszło i dlaczego:

- była to elektrownia RMBK (reaktor) - czyli możliwie najgorsza opcja dla elektrowni, jedyna uznana za niebezpieczną, budowane tylko na terenie byłego związku ZSRR,

- przyczyną awarii nie było uszkodzenie (popsucie się reaktora), tylko:

  * rozpoczęty eksperyment (tutaj są sprzeczności, czy miał na celku sprawdzić czy reaktor bedzie w stanie sam się utrzymać, czy to był wosjkowy eksperyment)

  * eksperyment był źle przeprowadzony, nadzorowany przez nieodpowiedzialnych, aroganckich ludzi,

  * doszło do wybuch (NIE atomowego, tylko tlenu i wodoru, który się tam skumulował,

  * powstał pożar, w wyniku którego uwolniły się związki promieniotwórcze. Pożar reaktora trwał 10 dni (nie mogli go niczym ugasić,

  * promieniowanie w Czarnobylu (faktyczne), jest (i było) mniejsze niż w centrum miasta przy ruchliwej ulicy.

Na całym świecie doszło jeszcze do dwóch awarii reaktorów atomowych, jeden w Japonii (dobrze zabezpieczony), nikt nie zginął, a jedyną szkodą było zalanie reaktora, czego czyszczenie oszacowali na 10 lat. Żadnych skutków zewnętrznych. Drugie w Stanach, zakończyło się z podobnymi skutkami, tyle że podczas awarii zginęły trzy osoby (pracownicy). Ile osób było ofiarami tradycyjnych elektrowni... nie licząc oczywiście górników wydobywających węgiel :-\

Linki:

http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=161446&page=7

http://www.czarnobyl-2005.webpark.pl/

http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mfj/zal03/sobolewski/praca1.htm#_Toc62302751

Jak znajdę jakieś zdjęcia (i dane) reprezentujące ilość niosących strat i zanieczyszczeń (porównanie) zanieczyszczeń itp.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dobra... prześle ci kilka linków do stron opisujących tragedię w Czarnobylu, ponieważ uważam że od rozbicia pewnych mitów powinniśmy zacząć, ponieważ ludzie boją się "kolejnego wybuchu", elektrowni atomowych, co jest śmieszne. Znaczna część tego co jest opisane na tych stronach, też nie do końca jest prawdą. Wiedza tam zawarta jest w dużym stopniu niekompletna. Ja miałem całe "kalendarium", minuta po minucie co się działo, dlaczego doszło do awarii.

W kilku punktach opiszę jak doszło i dlaczego:

- była to elektrownia RMBK (reaktor) - czyli możliwie najgorsza opcja dla elektrowni, jedyna uznana za niebezpieczną, budowane tylko na terenie byłego związku ZSRR,

- przyczyną awarii nie było uszkodzenie (popsucie się reaktora), tylko:

   * rozpoczęty eksperyment (tutaj są sprzeczności, czy miał na celku sprawdzić czy reaktor bedzie w stanie sam się utrzymać, czy to był wosjkowy eksperyment)

   * eksperyment był źle przeprowadzony, nadzorowany przez nieodpowiedzialnych, aroganckich ludzi,

   * doszło do wybuch (NIE atomowego, tylko tlenu i wodoru, który się tam skumulował,

   * powstał pożar, w wyniku którego uwolniły się związki promieniotwórcze. Pożar reaktora trwał 10 dni (nie mogli go niczym ugasić,

   * promieniowanie w Czarnobylu (faktyczne), jest (i było) mniejsze niż w centrum miasta przy ruchliwej ulicy.

Na całym świecie doszło jeszcze do dwóch awarii reaktorów atomowych, jeden w Japonii (dobrze zabezpieczony), nikt nie zginął, a jedyną szkodą było zalanie reaktora, czego czyszczenie oszacowali na 10 lat. Żadnych skutków zewnętrznych. Drugie w Stanach, zakończyło się z podobnymi skutkami, tyle że podczas awarii zginęły trzy osoby (pracownicy). Ile osób było ofiarami tradycyjnych elektrowni... nie licząc oczywiście górników wydobywających węgiel :-\

Linki:

http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=161446&page=7

http://www.czarnobyl-2005.webpark.pl/

http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mfj/zal03/sobolewski/praca1.htm#_Toc62302751

Jak znajdę jakieś zdjęcia (i dane) reprezentujące ilość niosących strat i zanieczyszczeń (porównanie) zanieczyszczeń itp.

 

cos slabe to kalendarium bo glupoty piszesz czlowieku.

 

1.byl to test bezpieczenstwa.

2.jaki tlen jaki wodor ? rozczelnil sie sam reaktor z powodu zbyt wysokiego cisnienia zpowodowanego wsadzeniem moderatorow.

chcialem dodac ze ten typ rektorow zostal wycofany bo byl przestarzaly.

 

Przy porównywalnej produkcji energii, zwykła elektrownia węglowa potrzebuje dziesiątek tysięcy więcej ton węgla niż atomowa uranu.

 

nie ten rzad wielkosci kolego, z jednego grama uranu mozna pozyskac tyle energi co z 1,5 tony wegla czyli wychodzi nato ze jest 1,5 miliona razy wydajniejszy okolo.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Po pierwsze:

miał na celku sprawdzić czy reaktor bedzie w stanie sam się utrzymać

Jeśli to nie jest test bezpieczeństwa, to chyba różne mamy definicje tego hasła.

 

Po drugie:

jaki tlen jaki wodor

Taki, jaki może powstać z wody użytej do chłodzenia reaktora. Materiał radioaktywny może jedynie wybuchnąć na zasadzie wzrostu ciśnienia, za to wodór i tlen są wysoce wybuchowe w sensie intensywnego spalania.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Po pierwsze:

miał na celku sprawdzić czy reaktor bedzie w stanie sam się utrzymać

Jeśli to nie jest test bezpieczeństwa, to chyba różne mamy definicje tego hasła.

 

czytaj cale zdanie pozatym rektor dzialal wczesniej wiec takowe stwierdzenie jest calkowicie bez sensu.

 

Po drugie:

jaki tlen jaki wodor

Taki, jaki może powstać z wody użytej do chłodzenia reaktora. Materiał radioaktywny może jedynie wybuchnąć na zasadzie wzrostu ciśnienia, za to wodór i tlen są wysoce wybuchowe w sensie intensywnego spalania.

 

tylko skad tam sie wziol tlen i wodor ? woda sie rozpadla pewnie co ?

 

Problemem do tej pory było przechowywanie energii (w dzień produkowane są często duże nadwyżki które się później marnują)

 

a to problem podlaczyc baterie sloneczna do akumulatora ?

 

a to problem podlaczyc baterie sloneczna do akumulatora ?

 

Nie problem, tylko jakiej wielkości usiałby być taki akumulator żeby wystarczyło na wszystkie nadwyżki?

 

a o jakich nadwyzkach mowimy ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

a to problem podlaczyc baterie sloneczna do akumulatora ?

 

Nie problem, tylko jakiej wielkości usiałby być taki akumulator żeby wystarczyło na wszystkie nadwyżki?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest miejscowosć bodaj w austrii w lecie pompują tysiące ton wody po przejściu przez kolektory słoneczne do jakiejś kopalni a potem w zimie pompami ciepła ogrzewają swoją miejscowość.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zapraszam w międzyczasie do zobaczenia takich ciekawostek jak

http://www.innovativetech.us/GenFront.htm

http://www.freelectricity.com/PlanToRevoElec.html

http://free.of.pl/z/zlabs/technika/freee/adams/adams.htm

http://www.lutec.com.au/video/Lutec_0710.wmv'>http://www.lutec.com.au/video/Lutec_0710.wmv strona główna http://www.lutec.com.au

Niektóre patenty nawet są złożone w Polskim Urzędzie Patentowym!!!!!

Dlaczego wydział energetyki ministerstwa przemysłu nie oddeleguje naukowców do zbadania tych urządzeń pod kątem przydatności. Zamiast budować kosztowne elektrownie jądrowe, przeznaczać na bzdurne badania miliony euro, mogliby przynajmniej udostępnić możliwość zakupu takich generatorów dla obywateli.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest miejscowosć bodaj w austrii w lecie pompują tysiące ton wody po przejściu przez kolektory słoneczne do jakiejś kopalni a potem w zimie pompami ciepła ogrzewają swoją miejscowość.

 

taaaak a w jakieś miejscowości w Australi pompują do ziemi tysiące ton kwasu a później wypompowują rozpuszczony uran

 

tylko co z tego ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Brytyjscy naukowcy ze Science and Technology Facilities Council twierdzą, że dokonali przełomu na polu przechowywania wodoru. Przełom taki pozwoliłby na pojawienie się samochodów napędzanych wodorem.
      Wodór jest przez wielu uznawany za najlepsze paliwo dla pojazdów. Problem w tym, że jego transport i przechowywanie są niezwykle ryzykowne i kosztowne. Prace Brytyjczyków mają zaś zapewniać bezpieczeństwo i znacząco obniżyć koszty infrastruktury związanej z wykorzystaniem wodoru w roli paliwa.
      Substancją, która ma pozwolić na bezpieczne przechowywanie wodoru jest amoniak. Cząsteczka amoniaku składa się z jednego atomu azotu i trzech atomów wodoru. Istnieją bardzo efektywne katalizatory rozbijające amoniak na wspomniane atomy. Jednak najlepsze z nich składają się z bardzo drogich metali szlachetnych. Brytyjczycy zrezygnowali katalizatora i w jego miejsce wykorzystali dwa proste procesy chemiczne, dzięki którym uzyskali takie same wyniki co przy użyciu katalizatora, jednak cały proces pozyskania wodoru kosztował ułamek tego, ile kosztuje wykorzystanie katalizatora.
      Zdaniem naukowców infrastruktura do tankowania amoniaku może być równie prosta jak infrastruktura do tankowania LPG. W samym samochodzie amoniak może być przechowywany pod niskim ciśnieniem w zbiorniku z tworzywa sztucznego.
      Nasza metoda jest równie skuteczna jak najlepsze dostępnie obecnie metody z wykorzystaniem katalizatora. Jednak wykorzystywany przez nas materiał aktywny, amidek sodu, kosztuje grosze. Możemy efektywnie i tanio w czasie rzeczywistym wytwarzać wodór z amoniaku - cieszy się profesor Bill David. Niewielka ilość wodoru wymieszana z amoniakiem wystarczy do zapłonu konwencjonalnego silnika spalinowego. Jeszcze nie zoptymalizowaliśmy naszego procesu, ale sądzimy, że reaktor o pojemności 2 litrów będzie w stanie wyprodukować wystarczającą ilość wodoru, by napędzać średniej wielkości samochód rodzinny. Zastanawiamy się też, jak uczynić wykorzystanie amoniaku maksymalnie bezpiecznym i zredukować do zera emisję tlenków azotu - dodaje uczony.
      Amoniak już teraz jest jednym z najczęściej transportowanych związków chemicznych na świecie. Dzięki niemu powstaje niemal połowa żywności na świecie. Nie powinno być większych problemów ze zwiększeniem produkcji amoniaku na potrzeby motoryzacji. Jeśli brytyjska technologia się sprawdzi, może dojść do przełomu na rynku motoryzacyjnym. Producenci planują co prawda sprzedaż samochodów z ogniwami wodorowymi, jednak wiążą się z tym poważne obawy o bezpieczeństwo pojazdów ze zbiornikami na gaz pod wysokim ciśnieniem. Ponadto rozpowszechnienie się takich rozwiązań wymagałoby budowy niezwykle kosztownej infrastruktury. Amoniak wydaje się rozwiązywać oba te problemy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W górnych 2 kilometrach skorupy ziemskiej znajduje się około 24 milionów kilometrów sześciennych wody. To w większości woda pitna. Jednak poniżej tego rezerwuaru, zamknięte w skałach, znajdują się kolejne rozległe zasoby wodne, złożone głównie z solanki liczącej sobie setki milionów, a może nawet ponad miliard lat. Najnowsze szacunki pokazują, że zasoby te, wraz z położoną powyżej wodą, stanowią największy rezerwuar wody na Ziemi.
      Dotychczas uważano, że największymi, poza oceanami, rezerwuarami wody na Ziemi są lodowce i lądolody, których objętość wynosi około 30 milionów km3. Okazuje się jednak, że prawdopodobnie musimy zweryfikować swoje przekonania.
      Dość dobrze wiemy, ile wody znajduje się w górnej 2-kilometrowej warstwie skorupy ziemskiej. Jednak zasoby położone poniżej, na głębokości nawet do 10 kilometrów, są znacznie słabiej poznane. Ich oszacowania podjęli się naukowcy z międzynarodowego zespołu, w skład którego wchodzili uczeni z USA, Kanady, Wielkiej Brytanii i Hongkongu.
      Uczeni zbadali strefę „głębokich wód podziemnych”, położonych na głębokości 2–10 kilometrów. W swojej pracy uwzględnili rozkład skał osadowych oraz skrystalizowanych oraz szacunki dotyczące związku porowatości skał z głębokością, na jakiej się znajdują. Szacunki wykazały, że na głębokości poniżej 2 kilometrów znajduje się około 20 milionów km3 wody. Jeśli szacunki te są prawidłowe, to w skorupie ziemskiej, na głębokości do 10 kilometrów zamkniętych jest 44 miliony km3 wody. To zaś oznacza, że wody tej jest więcej, niż wody zamkniętej w lądolodach. Odkrycie takie pozwoli lepiej zrozumieć budowę planety i procesy geochemiczne zachodzące na Ziemi.
      Szacunki te zwiększają nasze rozumienie ilości wody na Ziemi i dodają nowy wymiar do rozumienia cyklu hydrologicznego, mówi Grant Ferguson, hydrolog z University of Saskatchewan.
      Te głęboko położone zasoby wody nie mogą być co prawda wykorzystane w celach spożywczych czy do nawadniania, ale dokładne szacunki ilości wody oraz tego, czy i w jaki sposób jest ona włączona w obieg wody na powierzchni, są potrzebne do planowania takich działań jak produkcja wodoru, składowanie odpadów atomowych czy pobieranie z powietrza i bezpieczne składowanie dwutlenku węgla. Jeśli bowiem chcemy np. bezpiecznie składować pod ziemią odpady atomowe, musimy znaleźć takie miejsce, do którego nie ma dostępu woda, trafiająca później na powierzchnię lub do płytko położonych zbiorników podziemnych. Unikniemy w ten sposób zanieczyszczenia wód, z których korzystamy.
      Głęboko położone zbiorniki wody, te znajdujące się na głębokości poniżej 2 kilometrów, mogą być izolowane od setek milionów czy miliarda lat. Mogą nie mieć żadnego połączenia ze światem zewnętrznym. Są więc kapsułami czasu, dzięki którym możemy lepiej poznać warunki panujące na Ziemi w przeszłości. Mogą też zawierać wciąż aktywne mikroorganizmy sprzed setek milionów lat.
      Naukowcy mogą szacować głęboko położone zasoby wodne obliczając, jak wiele wody może być zamkniętych w skałach. To zaś zależy od porowatości skał. Wcześniejsze szacunki skał znajdujących się na głębokości 2–10 kilometrów skupiały się na skałach krystalicznych, jak granit, które charakteryzują się niską porowatością. Jednak autorzy najnowszych badań dodali do tych szacunków skały osadowe, znacznie bardziej porowate. I stwierdzili, że mogą one przechowywać dodatkowo 8 milionów kilometrów sześciennych wody.
      Jako, że woda ta jest położona głęboko i często wśród skał o niskiej przepuszczalności, w dużej mierze nie jest włączona w cykl hydrologiczny planety. Tym bardziej, że to głównie solanka, która może być o 25% bardziej gęsta od wody morskiej. A to jeszcze bardziej utrudnia jej przedostanie się do wyżej położonych warstw skorupy ziemskiej. Nie jest to jednak całkowicie wykluczone. Różnica ciśnień w obszarach położonych na różnych wysokościach może powodować, że obieg wody sięga naprawdę głęboko. W kilku miejscach Ameryki Północnej udokumentowano obieg wody, w ramach którego woda z powierzchni trafia nawet głębiej niż 2 kilometry w głąb skorupy ziemskiej.
      Najnowsze szacunki bardzo zainteresowały specjalistów badających biosferę. Dotychczas odkryliśmy mikroorganizmy na głębokości 3,6 kilometra. Jeśli gdzieś jest woda w stanie ciekłym, jest też spora szansa na obecność mikroorganizmów. Mogą one żyć dzięki reakcjom chemicznym. Jeśli wokół nich znajdują się odpowiednie pierwiastki, mogą je wykorzystać do wytwarzania energii, mówi mikrobiolog Jennifer Biddle z University of Delaware. Badanie tych głęboko położonych wód może też powiedzieć nam sporo o potencjalnym życiu w innych miejscach Układu Słonecznego. Jeśli i na Marsie znajdują się głęboko położone zbiorniki wodne, może tam być życie. Zatem tego typu habitaty na Ziemi mogą być bardzo dobrymi analogiami innych ciał niebieskich, jak Mars czy Enceladus, księżyc Saturna, który na pewno zawiera wodę w swoim wnętrzu, dodaje Biddle.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Woda to niezwykły płyn. Niezbędny i najbardziej powszechny, a jednocześnie najmniej ją rozumiemy. Ma wiele niezwykłych właściwości, których wciąż nie potrafimy wyjaśnić. Na przykład większość płynów staje się coraz gęstszych w czasie schładzania. Tymczasem woda jest najgęstsza w temperaturze około 4 stopni Celsjusza. Ta jej właściwość powoduje, że lód unosi się na powierzchni, dzięki czemu może istnieć życie. Gdyby bowiem tonął, organizmy w oceanach nie przetrwałyby zimy.
      Woda ma też niezwykle duże napięcie powierzchniowe, dzięki czemu owady mogą po niej chodzi oraz olbrzymią zdolność przechowywania ciepła, co stabilizuje temperaturę oceanu.
      Teraz naukowcy ze SLAC National Accelerator Laboratory, Uniwersytet Stanforda i Uniwersytetu w Sztokholmie przeprowadzili pierwsze bezpośredni obserwacje, które pokazały, jak wzbudzone laserem atomy wodoru w molekułach wody ciągną i pchają sąsiednie molekuły wody. Badania, których wyniki opublikowano na łamach Nature, opisują zjawiska, które mogą leżeć u podstaw niezwykłych właściwości wody. Ich zbadania może pomóc nam w zrozumieniu, w jaki sposób woda pomaga białkom spełniać ich rolę w organizmach żywych.
      Jeden z członków zespołu badawczego, profesor Anders Nilsson z Uniwersytetu w Sztokholmie przypomina, że już od pewnego czasu przypuszczano, iż za wiele właściwości wody mogą odpowiadać te tzw. jądrowe efekty kwantowe. Nasz eksperyment to pierwsze obserwacje tych efektów. Pytanie brzmi, czy rzeczywiście są one zaginionym ogniwem teoretycznych modeli opisujących niezwykłe właściwości wody, mówi uczony.
      W każdej molekule wody znajdziemy jeden atom tlenu i dwa atomy wodoru. Istnieje też cała sieć wiązań wodorowych pomiędzy dodatnio naładowanymi atomami wodoru w jednej molekule i ujemnie naładowanymi atomami tlenu w sąsiednich molekułach. Ta siec utrzymuje całość razem. Dopiero jednak teraz udało się zaobserwować, jak molekuły wody – za pośrednictwem tej sieci – wchodzą w interakcje.
      To pierwsze badania, w których bezpośrednio wykazano, że reakcja sieci wiązań wodorowych na impuls energii w postaci światła lasera zależy od rozkładu atomów wodoru w przestrzeni, który jest z kolei determinowany zasadami mechaniki kwantowej. Od dawna uważano, że to właśnie ona nadaje niezwykłe właściwości wodzie i jej sieci wiązań wodorowych, stwierdza Kelly Gaffney ze SLAC.
      Obserwacje tego typu zjawisk są niezwykle trudne, gdyż ruchy wiązań atomowych są bardzo szybkie i odbywają się w bardzo małej skali. Amerykańsko-szwedzki zespół naukowy poradził sobie z tym problemem dzięki MeV-UED, superszybkiej „kamerze elektronowej“ ze SLAC, która wykrywa niewielki ruchy molekuł rozpraszając na nich strumień elektronów.
      Naukowcy najpierw wygenerowali strumienie wody o średnicy zaledwie 100 nanometrów. To około 1000-krotnie mniej niż średnica włosa. Następnie za pomocą podczerwonego lasera wprawili w drgania molekuły wody tworzące te strumienie. Wtedy do dzieła przystąpił MeV-UED, ostrzeliwując wodę krótkimi wysokoenergetycznymi impulsami elektronów. W ten sposób uzyskano obraz o wysokiej rozdzielczości, który wyglądał jak poklatkowy film, szczegółowo pokazujący, jak molekuły reagują na światło.
      Obraz skupiał się na grupach, na które składały się po trzy molekuły. Dzięki temu naukowcy mogli zaobserwować, jak najpierw atomy wodoru przyciągają do siebie atomy tlenu z sąsiednich molekuł, by za chwilę – dzięki energii uzyskanej z lasera – mocno je odepchnąć, zwiększając odległości pomiędzy molekułami.
      To naprawdę otwiera nowe możliwości w dziedzinie badań nad wodą. W końcu możemy zobaczyć poruszające się wiązania wodorowe. Chcielibyśmy teraz powiązać te ruchy z szerszym obrazem, który może rzucić światło na to, w jaki sposób woda przyczyniła się do powstania i przetrwania życia na ziemi. Możemy też dzięki temu udoskonalić metody pozyskiwania energii odnawialnej, stwierdził Xijie Wang ze SLAC.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Caltech (California Institute of Technology) poinformował właśnie, że od roku 2013 Donald Bren – najbogatszy deweloper w USA – wraz z żoną Brigitte przekazali uczelni ponad 100 milionów dolarów na prace nad pozyskiwaniem energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej i przesyłaniem jej na Ziemię. Dzięki nim w roku 2022 lub 2023 w przestrzeń kosmiczną trafi pierwsza testowa instalacja.
      Majątek 89-letniego Brena jest wyceniany na 15–16 miliardów dolarów. Dorobił się olbrzymich pieniędzy na budowie nieruchomości. Jest skrytym człowiekiem, rzadko udziela wywiadów. Przeznacza duże kwoty na działalność charytatywną. Wiadomo, że setkami milionów dolarów wspiera edukację, naukę i ochronę środowiska. W ciągu ostatnich 30 lat przekazał też 220 km2 terenów na potrzeby parków, rezerwatów i terenów rekreacyjnych. O tym, że woli pozostawać w cieniu może świadczyć sam fakt, że o finansowaniu przez Brena Space Solar Power Project poinformowano dopiero po 8 latach.
      Wysoka orbita okołoziemska to bardzo dobre miejsce do pozyskiwania energii słonecznej. Słońce nigdy tam nie zachodzi, nie formują się chmury. Od dawna jest ona przedmiotem zainteresowania inżynierów. Jednak dotychczasowe projekty były nierealistyczne. Zbyt wielkie, by mogły się udać. Zakładały bowiem zbudowanie olbrzymich wielokilometrowych struktur pozyskujących energię, która następnie za pomocą laserów lub mikrofal byłaby przesyłana na Ziemię. Budowa takich struktury wymagałaby startów setek rakiet.
      Tym, czego naprawdę potrzebowaliśmy była zmiana paradygmatu technologicznego, mówi profesor Harry Atwater, kierujący Space Solar Power Project. Zamiast urządzenia, które waży kilogram na metr kwadratowy, możemy obecnie stworzyć system o macie 100-200 gramów na metr kwadratowy i mamy plany zejścia z masą do 10-20 gramów na m2, informuje uczony.
      Największa zmiana w myśleniu zaszła w samej budowie paneli słonecznych. Naukowcy z Caltechu budują modułowe panele. Każde z lekkich galowo-arsenkowych ogniw jest mocowane do „kafelka” o powierzchni 100 cm2. Każdy z „kafelków” – i to właśnie ma być kluczem do sukcesu – jest indywidualną stacją słoneczną, wyposażoną z fotowoltaikę, elektronikę oraz przekaźnik mikrofalowy. „Kafelki” będą łączone w większe moduły o powierzchni kilkudziesięciu metrów kwadratowych, a tysiące takich modułów będą tworzyły heksagonalną stacją o kilkukilometrowej długości. Jednak moduły nie będą ze sobą połączone. Nie będzie ciężkich kabli czy rusztowań.
      Myślimy o tym jak o ławicy ryb. To zestaw identycznych niezależnych elementów latających w formacji, mówi Atwater.
      Transmisja na Ziemię będzie odbywała się za pomocą mikrofal. Sygnały z poszczególnych „kafelków” będą synchronizowane, co pozwoli na wycelowanie ich w naziemny odbiornik bez potrzeby używania ruchomych części. Całość zaś będzie bezpieczna. Promieniowanie mikrofalowe jest promieniowaniem niejonizującym, a gęstość przesyłanej energii będzie taka, jak gęstość energii słonecznej.
      Miną jednak lata, zanim na co dzień będziemy korzystali z tego typu rozwiązań. Wcześniej czy później przesyłanie energii z kosmosu na Ziemię stanie się codziennością. Do optymizmu skłaniają zarówno spadające koszty lotów w kosmos, jak i intensywne prace, prowadzone np. przez agencje kosmiczne z USA, Chin czy Japonii.
      Niewykluczone jednak, że pierwsze urządzenia zasilane w ten sposób nie będą znajdowały się na Ziemi, a w kosmosie. Może się bowiem okazać, że przesyłanie energii mikrofalowej z farm orbitalnych do satelitów czy stacji kosmicznych jest rozwiązaniem bardziej praktycznym, niż konieczność wyposażania satelitów i stacji we własne panele słoneczne.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...