-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Studenci z Uniwersytetu w Kapsztadzie stworzyli cegły z... ludzkiego moczu. Niezwykły materiał budowlany powstał dzięki naturalnemu procesowi o nazwie mikrobowe wytrącanie węglanów. Jest on podobny do procesu, w którym powstają muszle stworzeń morskich.
Południowoafrykańscy studenci wykorzystali luźny piasek i bakterie, wytwarzające ureazę. Gdy pojawi się mocz, ureaza rozkłada mocznik, tworząc w złożonym procesie chemicznym węglan wapnia. To wiąże piasek i możemy otrzymać zadany kształt, na przykład cegłę.
Osiągamy tutaj podwójną korzyść. Z jednej strony pozbywamy się moczu, z drugiej zaś otrzymujemy materiał budowlany, który powstaje w temperaturze pokojowej. Tradycyjne cegły wymagają wypalania w bardzo wysokich temperaturach, co jest procesem energochłonnym i wiąże się z emisją dużych ilości dwutlenku węgla.
Nowe cegły można dobierać pod wymagania klienta. Jeśli klient chce mieć cegłę o 40% bardziej wytrzymałą niż wapień, to po prostu dajemy bakteriom więcej czasu na działanie. Im dłużej one pracują, tym bardziej wytrzymały jest materiał końcowy. Możemy więc optymalizować ten proces, mówi doktor Dyllon Randall, który nadzorował badania swoich studentów.
Pomysł wykorzystania mocznika do wytwarzania cegieł testowano kilka lat temu w USA. Wówczas jednak użyto syntetycznych roztworów, a Suzanne Lambert i Vukheta Mukhari postanowili wykorzystać ludzki mocz. Dodatkową zaletą opracowanego przez nie procesu jest fakt, że produktami ubocznymi produkcji cegieł są azot i potas, ważne składniki komercyjnych nawozów sztucznych.
Jak informuje Randall, mocz stanowi mniej niż 1% objętości ścieków bytowych, ale znajduje się w nim 80% azotu, 56% fosforu i 63% potasu obecnych w ściekach. Około 97% fosforu z moczu można wykorzystać do produkcji fosforanu wapnia, ważnego składnika nawozów, którego naturalne światowe rezerwy powoli się wyczerpują.
W Kapsztadzie powstała nowatorska metoda, która pozwala na całkowity recykling moczu. Najpierw jest on zbierany w specjalnych pojemnikach, gdzie powstaje nawóz w stanie stałym. Pozostały płyn jest wykorzystywany do produkcji cegieł, a to, co pozostaje, służy do wyprodukowania drugiego nawozu. Całość moczu jest zamieniana w trzy użyteczne produkty. Kolejnym krokiem jest zoptymalizowanie całego procesu tak, by przynosił on zysk, mówi doktor Randall.
Wykorzystanie powyższego pomysłu nie będzie proste. Trzeba by rozstrzygnąć kwestię zbierania i transportu moczu oraz zadbać o społeczną akceptację dla produktów z niego uzyskanych.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Firma Hitachi ma zamiar przeprowadzić pierwsze testy wykrywania nowotworu z próbek moczu. Jeśli opracowana przed dwoma laty metoda się sprawdzi, zyskamy niezwykle łatwy w przeprowadzeniu test wykrywania nowotworów piersi i jelita grubego.
Rzecznik prasowy Hitachi, Chiharu Odaira poinformował, że przedsiębiorstwo przeprowadzi badania na 250 próbkach moczu, by sprawdzić, czy przechowywane w temperaturze pokojowej próbki nadają się do analizy. Jeśli zastosujemy tę metodę w praktyce, ludzie będą mogli samodzielnie przeprowadzać testy, bez konieczności wizyty u lekarza i pobierania krwi, stwierdził Odaira. Co więcej, nowa metoda może znaleźć też zastosowanie przy wykrywaniu nowotworów u dzieci. Było by to szczególnie korzystne w przypadku małych dzieci, które boją się igieł, dodaje Odaira.
Przeprowadzone przed kilkoma miesiącami badania wykazały, że nowy test może potencjalnie wykrywać osiem rodzajów nowotworów i to na etapie przed pojawieniem się przerzutów. Test polega na poszukiwaniu w moczu produktów przemiany materii będących biomarkerami procesu nowotworowego.
Testowanie nowej technologii potrwa do września, a w badaniach będą brali udział naukowcy z Nagoya University. Chcemy rozpocząć sprzedaż naszego testu w latach 20. bieżącego wieku, ale wiele zależy od innych czynników, takich jak wydanie zezwoleń przez władze, mówi Odaira.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Grafen ma wiele niezwykłych właściwości, jednak nie jest materiałem piezoelektrycznym. Piezoelektryczność to właściwość niektórych materiałów, polegająca na tym, że przy zginaniu, ściskaniu i skręcaniu materiały te produkują ładunki elektryczne. Występuje też zależność odwrotna - pole elektryczne wywołuje odkształcenie materiału piezoelektrycznego, dając nad nim duża kontrolę.
W ACS Nano ukazał się artykuł, w którym dwóch inżynierów ze Stanford University opisuje, w jaki sposób nadali grafenowi właściwości piezoelektryczne.
Fizyczne deformacje, jakie możemy tworzyć, są wprost proporcjonalne do przyłożonego pola elektrycznego, co daje nam niedostępną wcześniej możliwość kontrolowania elektroniki w nanoskali - stwierdził Evan Reed, szef Materials Computation and Theory Group i główny autor badań. To pozwala mieć nadzieję, na zrealizowanie koncepcji ‚straintroniki’, zwanej tak ze względu na sposób, w jaki pole elektryczne w sposób przewidywalny zmienia kształt sieci krystalicznej węgla - dodał uczony.
Mitchell Ong, autor artykułu w ACS Nano, uważa, że „piezoelektryczny grafen może może zapewnić niedostępny dotychczas stopień elektrycznej, mechanicznej i optycznej kontorli nad różnymi urządzeniami, od ekranów dotykowych po nanotranzystory“.
Za pomocą symulacji przeprowadzanych na superkomputerach, inżynierowie sprawdzali skutki domieszkowania grafenu po jednej lub obu stronach sieci krystalicznej. Modelowano domieszkowanie litem, wodorem, potasem i fluorem oraz ich kombinacjami. Wyniki zaskoczyły naukowców. Sądziliśmy, że pojawi się efekt piezoelektryczny, ale będzie on słaby. Tymczasem jest on podobny do występującego w tradycyjnych materiałach - mówi Reed.
-
By KopalniaWiedzy.pl
Włoskie Ministerstwo Ochrony Środowika oceniło, że rośnie niebezpieczeństwo katastrofy ekologicznej u wybrzeży Półwyspu Apenińskiego. Zbiorniki statku wycieczkowego Costa Concordia, który rozbił się o skały w pobliżu wyspy Giglio, są wypełnione 2300 tonami paliwa.
Ryzyko dla środowiska jest bardzo, bardzo wysokie. Naszym celem jest zapobieżenie wyciekowi. Pracujemy nad tym, ale mamy coraz mniej czasu - powiedział minister Corrado Clini.
Wokół Giglio istnieje naturalny park morski, znany ze zróżnicowanej fauny i flory, przejrzystych wód i świetnych warunków do nurkowania. Jak mówi Clini, władze nie wykluczają wprowadzenia stanu wyjątkowego, co pozwoliłoby na wykorzystanie funduszy przewidzianych na tego typu okoliczności.
Największe zagrożenie dla statku stanowi pogarszająca się pogoda. Ratownicy obawiają się, że fale zepchną jednostkę w stronę pobliskiego zbocza i Costa Concordia zsunie się o kilkadziesiąt metrów wgłąb wód Morza Śródziemnego. Jeden z ekspertów, pracujących na miejscu katastrofy, stwierdził, że na razie statek mocno trzyma się na skałach, jednak fale z pewnością go przesuną.
Zauważono już wyciek ze statku, jednak na razie nie wiadomo, czy jest to paliwo. Na wszelki wypadek ustawiono bariery ochronne. Paliwo, z którego korzysta Costa Concordia jest bardzo gęste i trudno jest je wypompować bez uprzedniego podgrzania. Jego usunięciem i likwidacją ewentualnego wycieku ma zająć się holenderska firma SMIT.
Okazało się też, że ekolodzy od dawna przestrzegali przed tego typu katastrofą. Od lat walczyli, by wielkim statkom nie wolno było pływać w pobliżu Wysp Toskańskich (Giglio, Montecristo, Pianosa, Elba, Capraia i Gorgona). Minister Clini zgadza się z opinią organizacji ekologicznych, mówiąc, że propozycja trzymania wielkich jednostek z dala od tak cennych przyrodniczo i kulturowo obszarów to głos zdrowego rozsądku.
-
By KopalniaWiedzy.pl
Na Pennsylvania State University powstało ogniwo paliwowe produkujące wodór z materii organicznej. Nie wymaga ono użycia zewnętrznego zasilania i nie emituje do atmosfery związków węgla.
Ten system może produkować wodór w każdym miejscu, w którym woda morska występuje w pobliżu ścieków. Nie jest do tego potrzebna sieć elektryczna, a całość jest neutralna pod względem emisji węgla. To niewyczerpane źródło energii - mówi profesor Bruce E. Logan.
W nowym ogniwie zachodzi elektroliza, w której biorą udział mikroorganizmy produkujące wodór z materii organicznej. Już wcześniej przeprowadzano tego typu elektrolizę, jednak za każdym razem ogniwo paliwowe wymagało zewnętrznego zasilania. Teraz Logan i jego współpracownik, doktor Younggy Kim, wykorzystali różnicę w zasoleniu wody morskiej i słodkiej do uzyskania dodatkowej energii potrzebnej w całym procesie.
Wyniki ich badań, opublikowanych w Proceedings of the National Academy of Sciences pokazują, że czysty wodór może być efektywnie produkowany z niewyczerpanych zasobów wody morskiej i wody słodkiej z dodatkiem biodegradowalnej materii organicznej.
Efektywność ogniw wynosi 58-64 procent, co pozwala na uzyskanie 0,8 do 1,6 metra sześciennego wodoru z każdego metra sześciennego wprowadzonego płynu. Naukowcy szacują, że do przepompowywania wody w systemie zużywane jest tylko 1% produkowanej przezeń energii.
Kluczem do sukcesu było wykorzystanie odwróconej elektrodializy (OED), która pozwala na pozyskanie energii z różnicy potencjałów pomiędzy wodą słodką a słoną. Już wcześniej proponowano pozyskiwanie energii z licznych membran OED, jednak okazały się one niepraktyczne. Membrany OED do hydrolizy wody potrzebują napięcia 1,8 wolta, co wymagałoby użycia aż 25 par membran. Logan wpadł na pomysł wykorzystania w jednym systemie membran oraz bakterii wytwarzających prąd z materii organicznej, co pozwoliło na zmniejszenie liczy par membran do zaledwie pięciu.
W roli katalizatora została użyta platyna, jednak badania już wykazały, że możliwe jest też wykorzystanie siarczku molibdenu. Wówczas jednak wydajność systemu spada do 51%.
Prace Logana były finansowane przez KAUST.
-