На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
На земній кулі зареєстровано більше 30 млн. торговельних марок (в Україні – понад 100 тис.) і це число зростає щороку майже на мільйон
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

Нейтралізація екологічних проблем за рахунок реальних інноваційних технічних рішень. Найбільш ефективні екологічні винаходи останніх років

2013-05-13
Aндрій (Гавріель) Лівшиць

Протягом багатьох років екологи попереджали: не можна допускати, щоб концентрація вуглекислого газу в атмосфері перевищила поріг в 350 часток на мільйон, але людство вперше перетнуло "червону межу".

На цьому тижні станцією на Мауна-Лоа був зафіксований рекордно високий рівень концентрації двоокису вуглецю: 400 мілілітрів на кубометр повітря. Останній раз такий рівень вуглекислого газу, який вважається однією з причин глобального потепління, існував на Землі до льодовикового періоду.

Експерти вважають, що забруднення атмосфери може стати причиною зміни клімату, викликати посуху і повені, що, у свою чергу, може призвести до зростання світових цін на продовольство.

На острові Гаваї, на схилах вулкана Мауна-Лоа, розташована обсерваторія Національного управління океанічних і атмосферних досліджень США. На цій станції, розташованої на значній відстані від світових промислових центрів, виміри проводяться з 1958 року. І останні отримані тут дані можуть свідчити про закріплення тенденції глобального потепління.

Вчені говорять про те, що в найближчі кілька тижнів концентрація вуглекислого газу в атмосфері знизиться на кілька мільйонних часток, тому що з настанням літа частина двоокису вуглецю поглинається рослинністю.

Вуглекислий газ звичайно ж сама цивілізована, поки захищена обмеженнями стандартів аномалія сучасної промисловості і міського господарства

Є безліч прикладів набагато більше варварських порушень екологічної рівноваги, що загрожують насамперед здоров'ю дотичних з цим явищем людей

Ось тільки один із прикладів:

На початку березня в Свердловській області, в районі міста Михайловска, вулиці та дерева були вкриті жовтим снігом. Незважаючи на те, що за розпорядженням міністерства природних ресурсів, хімічні проби випавших опадів були зроблені тільки 16 березня виявилося, що концентрація в жовтому снігу нікелю, марганцю, хрому, свинцю, цинку, міді та кадмію значно перевищує норму.

Висота жовтого сніжного покриву в Михайловске становила від 2 до 5 сантиметрів, пише "Комсомольська правда в Єкатеринбурзі". На думку екологів, такі забруднення характерні для викидів чорної і кольорової металургії.

Втім, метеорологи висунули більш оптимістичну версію, припустивши, що забарвити сніг в жовтий колір могли частки грунту з Прикаспійської низовини, перенесені в Свердлoвскую область завдяки теплому атмосферного фронту.

Фахівці за таких повідомленнях як правило втрачають можливість висувати оптимістичні версії і пояснення, вони твердо знають чим загрожує жителям навколишніх населених пунктів такого роду сніг

Жителі Москви та інших великих мегаполісів також постійно піддають своє здоров'я небезпекам, явівшімся наслідком застарілої міської інфраструктури

Московські синоптики попередили жителів російської столиці про те, що легка поземка, неодноразово поновлювалися в останні дні, має техногенне походження.

Гідрометеобюро пояснило, що джерелом "техногенних" опадів є шкідливі викиди і випаровування ТЕЦ і заводів. Вони скупчуються в атмосфері і, замерзаючи, падають назад на землю, пише сьогодні NEWSmsk.com.

Це явище носить назву "інверсії" і означає особливий розподіл температури в атмосфері, при якому внизу холодніше, ніж нагорі. Тим не менш, шкідливість техноснега дуже відносна, оскільки кристалізація пари, що виділяється з труб міських підприємств, відбувається постійно.

Сніг, що лежить на дорогах, що проходять в безпосередній близькості від ТЕЦ, завжди дуже брудний - незалежно від того, якого він походження, "природного" або "технічного". Як і завжди, найбільшій небезпеці піддається здоров'я городян, що проживають поруч з підприємствами.

З урахуванням постійно оновлюються небезпечних факторів з'являються екзотичні рішення, перш за все енергетичних проблем у всіх можливих аспектах

Використовуючи надвисокий тиск, американські вчені створили нову речовину, здатну накопичувати і зберігати колосальну кількість енергії. За цим показником, згідно заяві дослідників, воно поступається тільки ядру атома, повідомляє ИТАР-ТАСС.

"Це сама конденсована форма зберігання енергії, крім ядерної енергії", - стверджує керівник робіт з Університету штату Вашингтон Чун-Шик Ю.

За словами Ю, це дослідження демонструє можливість зберігання механічної енергії у формі хімічної енергії речовини з виключно сильними хімічними зв'язками.

Створене вченими речовина в майбутньому зможе, ймовірно, знайти цілий ряд застосувань, включаючи створення нового класу енергоносіїв та палива.

Як приклад можна навести і майже казкове рішення:

На роботу до університету винахідник цього рішення їздить на власній машині. Після того, як він трохи її модернізував, споживання пального знизилося на 35%. Для цього йому потрібна була вода і установка для електролізу.

Поки політики і вчені ламають голову над пошуком вирішенням проблеми глобального потепління, скромний винахідник вирішив діяти, виходячи з принципу: на сильних світу цього сподівайся, а сам не зівай. Не чекаючи милості ні від природи, ні від гігантів автопрому, він створив пристосування, яке, практично, повністю нейтралізує викид забруднюючих газів, вироблених автомобілем.

Про "водневої приставці" до двигуна розповідається в репортажі кореспондента телеканалу RTVi Іллі Віскінда.

У сараї поруч з будинком наш винахідник створив пристрій, який за допомогою процесу електролізу дробить молекули води на двоє. Напругу, що виробляється альтернатором, запускає в реакторах процес електролізу: молекули води розпадаються і, таким чином, з води виробляється водень. Примітно, що з одного літра води можна отримати до півтори тисячі літрів водню.

Строго кажучи, старенький автомобіль, який цей кулібін використовував для експериментальної поїздки, їде не зовсім на воді.

Двигун внутрішнього згоряння, відповідає за вироблення енергії, необхідної для запуску реакторів, крім того, паливо, змішане з воднем, посилює потужність двигуна. Ось тільки на все про все йому потрібно палива менше, ніж використовується при звичайних умовах, а вихлопних газів при цьому не виробляється, оскільки все, що може нашкодити екології, згоряє практично вщент. Власне, турбота про навколишнє середовище і підштовхнула винахідника на цей експеримент.

"Все почалося з того, що я задумався про масштаби глобального потепління і про те, яку лепту я можу внести в боротьбу з ним. Ми постійно чуємо про пошуки рішення, що дозволяє знизити рівень викидів газів, що забруднюють атмосферу. І я подумав, що я можу внести свій внесок у цьому напрямку ", - розповідає він телеканалу RTVi.

Але, за словами винахідника, і бажання заощадити було важливим фактором для початку робіт. Коли ж досвідчений зразок був готовий, він зрозумів, що його праці не були марними.

"Я щодня їжджу на роботу до університету. І незабаром я побачив, що в мене на дорогу стало йти набагато менше пального", - каже він.

Винахідник мріє поставити на потік виробництво "водневих приставок" до автомобіля. Він вважає, що той, хто візьметься за цей проект, міг би стати піонером в області захисту природи, подавши приклад всьому світу.

Останні роки показали, що людство зобов'язане мислити в новому, дружньому природі, напрямку. Погіршення екологічної обстановки і глобальна енергетична криза змусили вчених шукати вихід із ситуації, винаходячи новинки, які або не забруднюють навколишнє середовище, або запобігають це забруднення. Деякі з новітніх винаходів останніх років вже сьогодні реально змінюють екологічну обстановку на планеті в кращу сторону.

Вічне світло "зеленої" LED-лампочки

Переможцем недавнього конкурсу "L Prize", організованого міністерством енергетики США, стала, здавалося б, звичайна лампочка від відомої компанії Philips. Однак, на відміну від мільярдної армії своїх сестер, ця лампа-переможець визнана самою екологічною. Вона використовує менше 10 ват енергії і випромінює таку ж кількість "теплого білого" світла, як і звичайна 60-ватна. Лампу випробовували в різних умовах (у високій і низькій температурі, різного ступеня вологості) протягом 7 тисяч годин (або 9,5 місяців), і вона продовжувала горіти. Розробники ж повідомляють, що "життєвий термін" у нового винаходу - 25 тисяч годин, у той час, як звичайних ламп розжарювання вистачає тільки 1000-2000 годин.

У кінцевому рахунку, економія електроенергії при використанні LED-лампочки склала 83%. В якості призу голландська компанія Philips отримає 10 мільйонів доларів США.

Єдиним "мінусом" нової суперекономічної LED-лампочки є її висока вартість. І хоча компанія Philips, плануюча випустити свою лампочку на ринок до 2012 року, поки не називала її ціну, імовірно одна "еко-лампа" коштуватиме 40 доларів США і вище. Ціна може впасти тільки через 5-6 років активних продажів.

Самознищується поліетиленові пакети

На сьогоднішній день утилізація старого обладнання та відходів є єдиним способом, що дозволяє повністю захистити природу від шкідливого впливу техногенного сміття. Вчені Ставропольського державного університету винайшли пакети, які не забруднюють навколишнє середовище і розкладаються в грунті під впливом мікроорганізмів. "Нова, екологічно чиста, плівка розроблена на основі метилцелюлози і білкових комплексів, - прокоментувала винахід завідуюча кафедрою медбіохіміі вузу Оксана Воробйова. - За рахунок цього процес її розкладання в грунті становить не 10 років, як у поліетилену, а два тижні".

В даний час вже отримані дослідні зразки і патенти на них. На основі цієї плівки, в тому числі, ведуться розробки ранозаживляющих пов'язок, які можна використовувати в медицині.

Багаторазова електронний папір

Тайванські вчені з ITRI після кількох місяців досліджень оголосили про створення багаторазової електронної "папери", яку вони називали "i2R e-paper".

"Папір" ця за складом нагадує всім знайому рідкокристалічну панель, але працює без електрики - тобто, читання тексту не вимагає додаткового підсвічування.

Використовується лише вплив тепла: за допомогою термопринтера, який таки заряджається від мережі, на сторінці друкується текст, і з його ж допомогою стирається. Це дає можливість оновлювати текст на одній сторінці до 260 разів, що, у свою чергу, обіцяє перевернути сучасні поняття про документи, книгах і газетах, а також про зовнішню рекламу - білбордах та постерах, які виробляють у величезній кількості і витрачають на це неймовірне кількість деревини.

У гнучкої "папери" "i2R e-paper" широка кольорова палітра, у неї безліч варіантів оформлення. Розробники стверджують, що виробничий процес винаходу малотоксичний. За їх словами, придбати новинку можна буде через рік-два, а коштувати один такий аркуш формату А4 буде 2 долари.

Гнучке бетонне полотно

Незвичайний, але простий у використанні і при цьому екологічний і ергономічний будівельний матеріал запропонували людству британські інженери Уілл Кроуфорд Пітер Брювін.

"Concrete Canvas" (або - бетонне полотно) - це гнучкий матеріал, який являє собою просочену цементом тканина, застигає при контакті з водою і перетворюється в тонку водо-і пожежостійкість стіну.

Спочатку матеріал виглядає як рулон гуми, якому потрібно надати форму (наприклад, надути або розтягнути на металевому каркасі) і полити водою.

Concrete Canvas Shelters продаються в коробках, розгорнути рулони здатні дві людини за одну годину без будь-якої додаткової допомоги. Через 24 години після обприскування водою будівлю або конструкція буде готова до використання. За допомогою бетонного полотна можна створювати приміщення розміром 25 і 54 квадратних метри.

Новий екологічний будматеріал на 95% компактніше звичайного, він набагато більш зручний при транспортуванні. До того ж, на відміну від звичайних будівель з бетону, з часом нове бетонне полотно стане "зеленим" у прямому сенсі - на ньому зможуть цвісти рослини, створюючи додатковий дизайнерський ефект.

Екологічний бензин

Провідна в Ізраїлі паливна компанія "Sonol" представила свою нову розробку - високотехнологічний бензин Gold-95, використання якого заощадить водіям до 4% палива і до 20% скоротить шкідливі викиди в атмосферу.

Gold-95 розроблений з ініціативи "Sonol" у співпраці з "Lubrizol Corporation" - провідною в світі компанією з виробництва добавок, присадок і паливно-мастильних матеріалів. В результаті ізраїльським водіям пропонується інноваційний продукт з октановим числом 95 і низкою вдосконалень, які знижують корозійну активність палива, зменшують нагарообразование, і, як наслідок, знос деталей двигуна. Продовження терміну роботи двигуна - ще один внесок в екологію. Однак головними достоїнствами нового бензину є його економічність і екологічність.

При використанні Gold-95 зазначено, що скорочення витрати палива на низьких обертах двигуна (під час очікування зеленого світла світлофора, при повільному русі в транспортних пробках) склало в середньому близько 4%. Це дозволяє щорічно економити понад 300 шекелів приватним водіям і близько 645 шекелів середньостатистичному клієнтові АЗС.

Також при використанні Gold-95 помітно підвищилася ефективність згоряння палива, в результаті на низьких оборотах на 20% знизилися викиди оксидів азоту, які, в основному, і утворюють міський зміг, а також до 4% знизилося виділення вуглекислого газу - в тому числі, і за рахунок економічності палива.

При цьому вартість нового палива не перевищує вартості звичайного бензину. Сьогодні новий високотехнологічний бензин Gold-95 можна залити в бак свого автомобіля на АЗС "Sonol" по всій країні.

Однією з перешкод мають місце в інноваційному процесі захисту екології є висока вартість екологічних технологій

Як приклад можна навести програми з перетворення Ізраїлю в світовий центр досліджень і розробок, пов'язаних із створенням альтернативних енергоносіїв.

План був підготовлений спеціальною комісією на чолі з економічним радником уряду в рамках виконання рішення уряду про стимуляції розвитку сфери альтернативних енергоносіїв.

Рішення уряду мало під собою відразу три підстави. По-перше, Ізраїль не має нафтових родовищ і повністю залежить від імпорту нафти. По-друге, країна, яка зуміє зайняти лідируючі позиції на ринку альтернативних енергоносіїв, отримає значне економічну перевагу в наступних десятиліттях. І що не менш важливо, гроші нафтовидобувної промисловості стікаються до режимів, активно спонсорують антиизраильскую діяльність, таким, як Іран. Тому звільнення світу від "нафтової голки" завдасть серйозного удару по ворогах

Згідно з інформацією, опублікованою газетою The Marker, уряд Ізраїлю має намір діяти тим же способом, що і в 90-х роках минулого сторіччя, коли діяла державна програма стимуляції хай-тека.

Так, при частковому фінансуванні держави (600 мільйонів шекелів) будуть створені два венчурних фонди, що вкладають гроші в старт-ап компанії, що працюють у сфері альтернативних енергоносіїв. Ще 200 мільйонів шекелів будуть виділені компаніям, вже пройшли стадію розробки продукту, але застрягли на етапі проведення випробувань через брак грошей.

520 мільйонів шекелів будуть виділені на гранти вченим, що займаються дослідженнями в даній сфері, 150 мільйонів уряд витратить на створення дослідницьких центрів, 340 мільйонів шекелів підуть на стимуляцію міжнародного співробітництва. 110 мільйонів шекелів будуть виділені на координацію всієї роботи в даній сфері на рівні міністерства глави уряду і подолання бюрократичних перепон.

Не менш важливою частиною плану, що дозволяє багаторазово збільшити державні інвестиції за рахунок приватного сектора, є намір звільнити від податків прямі інвестиції в сферу альтернативних енергоносіїв. Податкові пільги будуть обумовлені довгостроковими інвестиціями в економіку Ізраїлю.

За даними The Marker, на поточний момент в Ізраїлі діють 60 старт-ап компаній, що знаходяться на різних стадіях розробки продуктів, що підпадають під категорію альтернативних енергоносіїв.

Це все з точки зору організації, фінансування та інвестування

З'явилися і новітні технології, які допоможуть досягти реальних успіхів
Вченим з Стенфордського університету в Каліфорнії і університету Енсей в Сеулі (Південна Корея), вдалося отримати електричний струм з клітин водоростей. Клітини виробляють електрику під час фотосинтезу - процесу, за допомогою якого рослини перетворюють сонячне світло в хімічну енергію.

Вчені заявили, що це можна вважати першим кроком до екологічно чистого процесу створення біоелектрики, який не буде забруднювати навколишнє середовище вуглекислим газом, повідомляє GlobalScience.ru.

"Наскільки нам відомо, ми перші, кому вдалося добути електрони з живої клітини рослини", - заявив професор ВонХенг Рю з університету Енсей, провідний автор статті, опублікованій у березневому номері Nano Letters. Рю проводив експерименти у співпраці з професором машинобудування Фрітц Принц.

Дослідники розробили унікальні ультра-гострі наноелектроди, виготовлені із золота та спроектовані спеціально для введення всередину клітини. Вони акуратно вводяться через мембрану, яка захищає клітину, при цьому клітина залишається жива. Електрод збирає електрони, які були згенеровані в фотосинтезуючої клітці світлом, генеруючи слабкий електрострум.
"Наш проект все ще перебуває на етапі наукової розробки, - розповів Рю. - Ми працювали з одиничними клітинами, щоб довести принципову можливість отримувати електрони цим способом".

Рослини використовують фотосинтез для перетворення енергії світла в хімічну енергію, що зберігається у вигляді цукрів, які вони використовують як їжу. Цей процес відбувається в хлоропластах, клітинних електростанціях, які виробляють цукру і що додають листю і водоростям зелений колір. У хлоропластах вода розділяється на кисень, протони й електрони. Сонячне світло проникає в хронопласти і переводить електрони на більш високий енергетичний рівень, після чого їх захоплює протеїн. Електрони рухаються по протеїнам, які захоплюють все більше і більше енергії електронів для синтезу цукрів, поки не буде витрачена вся енергія електронів.

У цьому експерименті, учені перехоплювали електрони в той момент, коли вони перебували на самому високому енергетичному рівні. Вони поміщали золоті електроди в хронопласти клітин водоростей і відкачували звідти електрони, генеруючи слабкий електричний струм.

В результаті, вченим вдалося добути електрику екологічно безпечним способом, не виділяючи в атмосферу вуглекислого газу. Єдиними побічними продуктами фотосинтезу були протони і кисень.

"Цей метод генерації енергії може стати найбільш чистим джерелом енергії, - заявив Рю. - Але головне питання - чи буде це економічно вигідно?".

Рю розповів, що з однієї клітини їм поки вдалося видобути лише один пікоампер. Це настільки мізерна величина, що для того щоб отримати стільки ж енергії, скільки зберігається в пальчикової батарейці, знадобилося б збирати енергію протягом години з трильйона фотосинтезуючих клітин. До того ж, клітини гинуть через годину. За словами Рю, вони можуть помирати через крихітних витоків з мембрани в місці входу електрода в клітку або через втрати енергії, яка необхідна їм для нормального протікання процесів життєдіяльності. Він заявив, що наступним кроком буде модернізація пристрою електрода, з метою продовження життя клітини.

Метод добування електронів з живих клітин ефективніше спалювання біопалива, оскільки біопаливо містить всього 3-6% доступної сонячної енергії, розповів учений. Розроблений ним процес не має потребу в підтримці горіння, на який витрачається частина збереженої енергії. ККД добування електронів в цьому дослідженні досягало 20%. За словами Рю, ККД може теоретично досягти і 100%. (Фотогальванічні сонячні панелі працюють з ККД 20-40%).

У майбутньому дослідники планують використовувати клітини рослин з більш великими хронопластамі, що збільшить площу збору електронів. Це дозволить збільшити електрод і отримувати більше електроенергії. З більш живучими клітинами і збільшеною збирає здатністю електрода, можна буде зробити процес більш масштабним.

Вчені зі Стенфордського університету, розташованого в Каліфорнії, застосували нанотехнології, щоб створити ультралегкі гнучку батарейку, або суперконденсатор, у формі звичайного листка паперу. Для цього листок умочує в чорнило, що містить наночастки, повідомляє Innovanews.ru.

Як розповів один з розробників Йі Кі, використовувані матеріали - особливі. Вони являють собою одновимірну структуру маленького діаметру. Цей малий діаметр допомагає чорнилам, начиненому наночастинками, добре вбиратися в волокнисту структуру паперового аркуша.

Паперовий конденсатор може винести 40.000 циклів перезарядки - це на порядок більше, ніж літієво-іонні батареї. Наноматеріали покращують провідність, дозволяючи електрики переміщатися швидше. Навіть якщо зім'яти листок, паперова батарейка все одно буде працювати.

За словами професора хімії Пейдонга Янга, дана технологія буде комерціалізована в самий найближчий час. Це потенційно дуже якісна дешева і гнучка батарейка, уклав він.

корисний матеріал? Натисніть:




інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100