Из трупов рыб – в топливо: как наука превращает катастрофы в прибыль
Эколог Рабоски: вредный глицерин можно преобразовать в ценные химикаты
Вредные выхлопные газы – враг планеты и всего человечества! Два часа воздействия CO2 могут затормозить и изменить работу мозга. Но ученые Тель-Авивского университета выяснили, что углекислый газ может приносить и пользу. Например, успокоить нервы.
"CO2 расширяет сосуды, в том числе сосуды мозга, улучшая кровообращение и снабжение кислородом. Благодаря чему снижается тревожность. Конечно, избыток углекислого газа вреден, но легкое повышение его уровня – это в плюс. Работает как естественный механизм успокоения для человека", – рассказал председатель кафедры нанобиологии в Тель-Авивском университете Эхуд Газит.
Углекислый газ может принести пользу и в строительной отрасли. Из CO2 собираются возводить дома. Использовать для этого будут бетон, состав которого подсказала сама природа.
А как еще можно преобразовать вредные выхлопные газы? И смогут ли технологии превратить отходы в ценный ресурс? Подробнее – в программе "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Как сделать из углекислого газа цемент
Исследователи Технического университета Дании вдохновились кораллами, которые веками создают рифы и преобразуют углекислый газ в известняк. Ученые взяли гены морских обитателей и внедрили их в бактерии. Получились уникальные микроорганизмы-строители, которые производят фермент, превращающий CO2 в карбонат кальция – основу цемента.
"Традиционное производство цемента дает семь процентов мировых выбросов углекислого газа – это почти три миллиарда тонн в год. Новая технология не просто сократит вредные выбросы, но и сделает их полезными. Пока испытания проводились в лаборатории. Теперь планируется воспроизвести алгоритм в биореакторе", – отметил аспирант кафедры биологических наук Датского технологического университета Сорен Доллеруп Нильсен.
Пластик для экстремальных условий и отходы для более экологичной пищи
Река Янцзы в Китае – мировой лидер по загрязнению Мирового океана пластиком. Каждый год в Желтое море попадает полтора миллиона тонн отходов. Это как если бы каждую минуту в воду сбрасывали два полных мусоровоза! И проблема не только в видимых отбросах. Микрочастицы пластика уже стали частью пищевой цепочки, отравляя все живое. Но что, если миллионы тонн полиэтиленовых пакетов, стаканчиков и бутылок, загрязняющих планету, скоро перестанут быть проблемой и тоже начнут приносить пользу! Над этим уже работает команда ученых из Кабардино-Балкарии. Они превращают обычные отходы в материалы для космоса, медицины и пищевой промышленности.
"Эти пленочки для упаковки, чем они уникальны? Они не пропускают внутрь кислород и не выпускают углекислый газ. Благодаря этому можно меньше консервантов использовать, значительно их снизить. Пища получается более экологичная", – рассказала директор центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ Светлана Хаширова.
Только представьте, еще недавно эта пленка была использованной пластиковой бутылкой. Зато теперь она готова сохранить свежими продукты в холодильнике и увеличить их срок годности. Процесс создания уникального материала напоминает кулинарный урок.
"Вот сзади меня стоит большая кастрюля, в которой все пластики варятся. То есть точно так же, как мы готовим борщ, помещая в определенные сосуды компоненты. Точно так же мы используем различные компоненты, которые помещаются в такие вот большие сосуды, даются большие давления, температуры, и там готовится материал для дальнейшего изготовления пластика, а также потом изделий из него", – пояснила Светлана Хаширова.
В этой лаборатории создают материалы, которые можно использовать даже в экстремальных условиях, например, в авиации и космосе. Такие полимеры в два-три раза легче металлических, не уступают им по прочности, а еще не горят и не боятся радиации.
"Это самый дорогой пластик из пластиков, который придумал человек. Он как раз может использоваться для экстремальных условий. Он может выдерживать очень низкие, очень высокие температуры. И вот из него как раз и делают в том числе радиационно стойкие материалы, а также изделия для медицины", – дополнила Хаширова.
Пластиковые отходы можно использовать и для строительства
Пластиковые отходы могут приносить пользу не только в космической отрасли и медицине, но и в строительстве. Технология производства простая: отходы измельчают, обрабатывают паром и прессуют под высоким давлением. Такой способ предложил стартап из Лос-Анджелеса.
"Примерно 450 тонн пластика в год можно таким образом превращать в стройматериал. Углеродный след от производства на 41 процент меньше, чем у обычных бетонных блоков. Кирпичи из пластика получаются прочными и долговечными", – отметила директор компании – производителя пластиковых блоков Хайди Куджава.
К 2030 году компания планирует переработать сто миллионов тонн пластикового мусора.
"Умная стиральная машина для воды": как очистить сточные воды
А что делать с вредными жидкими отходами? Канализация! Вот настоящий тихий убийца всего живого. По данным ООН, ежегодно в водоемы попадает 80% неочищенных сточных вод.
160 тонн мертвой рыбы, туши птиц и бобров. Так в 2022 году выглядела территория около реки Одер на германо-польской границе. Всему виной – промышленные стоки. Их в русло сбрасывали несколько каменноугольных предприятий. Высокая концентрация вредных веществ уничтожила все живое.
Ученые Мичиганского университета придумали, как решать подобные проблемы. Они предлагают одновременно очищать сточные воды, улавливать вредный CO2 и получать ценные химикаты!
Биотопливо – это горючее растительного или животного происхождения. Для его создания обычно используют рапсовое масло, жир и метанол. На выходе получают само топливо и вредный глицерин. Его-то предприятия и сливают в ближайшие водоемы, а это губительно сказывается на экосистеме. Благодаря изобретению американских исследователей защитники природы могут спать спокойно.
"Новый метод превращает вредный глицерин в ценные химикаты. Специальная установка работает как умная стиральная машина для грязной воды. Она пропускает сточные воды с глицерином, это как жирная грязь, через специальные фильтры – никелевые пластины", – рассказала доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Мичиганского университета Даниэль Рабоски.
Металлические листы, как магниты, притягивают к себе вредные частицы, помогают очистить воду и получить полезные газы. Весь процесс происходит под воздействием электричества. Но пока фильтры быстро засоряются, новые пластины нужно ставить каждые сутки. Ученым еще предстоит решить, как продлить срок их службы.
Из грязи – в золото: каким образом можно превратить пыль в драгоценные металлы
Восемь с половиной лет! Примерно столько за свою жизнь тратит женщина на уборку дома. Львиная доля времени уходит на протирание пыли со шкафов и полок. Но оказывается, что все это время хозяйки собственноручно уничтожают залежи драгоценностей! Потому что пыль – это не просто частицы грязи, а самые настоящие богатства. Помимо бактерий, вирусов и аллергенов, в ней в микродозах содержатся драгоценные металлы! Золото, серебро и платина попадают в воздух из промышленных выбросов и автомобильных катализаторов. Голландский дизайнер Даан Рузегард решил не разбрасываться сокровищами и разработал прототип башни, которая чистит воздух и превращает пыль и смог в ювелирные украшения. Семиметровая установка работает по принципу гигантского ионизатора.
"Одна башня способна очистить вокруг себя до тридцати тысяч кубических метров воздуха в час! Принцип работы такой: башня выпускает положительно заряженные ионы, они словно прилипают к частицам смога. Фильтры втягивают грязный воздух и задерживают пыль и углерод. А углерод, как известно, – это основа всех бриллиантов!" – рассказывает архитектор Даан Рузегард.
Все, что происходит дальше, очень похоже на чудо! Собранную пыль прессуют под высоким давлением в кубы. Получают черные драгоценные камни, а из них уже дизайнер предлагает делать запонки и кольца.
Из автомобильных покрышек можно сделать топливо
Если вы думаете, что превращение пыли в украшения – самое невероятное волшебство науки, то вы ошибаетесь. Ученые придумали, как создать ценный ресурс из старых автомобильных покрышек!
Утилизация автопокрышек – это мировая проблема. Ежегодно использованных шин становится на полтора миллиарда больше. А на переработку идет лишь треть отходов. Остальное будет разлагаться больше ста лет, отравляя воздух и землю. Австралийские ученые придумали, как решить проблему. Они научились превращать старую резину в топливо.
Исследователи Университета Монаша берут обрезки резины и замораживают при помощи жидкого азота. Затем измельчают их до состояния пыли и смешивают с жидким полиэтиленом.
"Осталось только нагреть смесь в специальной печи до шестисот градусов, и на выходе получится легкая нефть! Главный секрет – в смешивании резины с полиэтиленом. Это предотвращает образование опасных сернистых соединений, которые обычно выделяются при сжигании шин", – заверила старший преподаватель Школы естественных наук Университета Монаша Инь-Инь.
Современные технологии доказывают: даже самые вредные отходы можно превратить в ценный ресурс. И, судя по всему, превращение пыли в украшения, а пластиковых отходов в строительные блоки является только началом. Кто знает, возможно, в ближайшем будущем нефтяные вышки заменят полигоны с покрышками, а свалки станут местом добычи редких и полезных материалов!