Чудеса, которые изменят мир

05.05.2011



Атому сказали - нет

Израиль занимает первое место в мире по использованию энергии Солнца

Отказавшись от "мирного атома", Израиль сделал ставку на альтернативную энергетику. Сегодня на крышах 80 процентов домов установлены солнечные панели.

Еще в 1958 году правительство Израиля рассматривало вопрос о строительстве АЭС. Однако от идеи пришлось отказаться из-за опасения возможных террористических актов. Ставка была сделана на альтернативные источники энергии, прежде всего солнечную и ветровую. На базе университета имени Бен-Гуриона несколько десятилетий назад был создан Национальный центр солнечной энергии.

В рамках подписанного в декабре 2007 года совместного американо-израильского законопроекта в странах проводятся исследования в области альтернативной энергетики. Израильтяне разработали проект новой солнечной электростанции в Неваде на 64 мегаватта. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией 48 тысяч домов. А в конце этого одна из израильских компаний завершит в Калифорнии строительство мощнейшей солнечной электростанции, которая обеспечит энергией 400 тысяч домов!

Директор Института нанотехнологии при Бар-Иланском университете Арье Забан запатентовал новый фотогальванический элемент, который вырабатывает электроэнергию более дешевую, чем кремниевые элементы.

Помимо солнечной страна развивает другие виды альтернативной энергетики. Большие перспективы у ветровых электростанций. Так, на севере Израиля построены крупные установки мощностью 100 мегаватт. Причем их сооружение согласуется с орнитологами, чтобы сильные ветряные потоки, не мешали полетам птиц.

Необычное изобретение предложили инженеры-дорожники и энергетики. Они вмонтировали в асфальт пьезоэлектрические кристаллы, которые при сильном давлении (например, когда проезжает автомобиль) вырабатывают электрический ток. По мнению экологов, данная новация получит особое развитие, когда начнется массовое производство электромобилей. Ведь они смогут работать исключительно на "энергии дорог".

В Израиле практически нет нефти, но страна обладает запасами нефтеносных сланцев, из которых можно получить горючее, эквивалентное 4 миллиардам баррелей нефти. И ученые уже разрабатывают новые технологии добычи сланцев. Применявшиеся ранее методы требовали много энергии и воды. Сейчас предлагается отделять нефть от сланцевых камней на глубине в 300 метров. Эти технологии скорее дают воду, нежели ее используют. Если удастся доказать, что эта технология не представляет экологической опасности, то полномасштабная разработка залежей сланцев может начаться не только в Израиле, но и во всем мире.

Российская газета

***

12 чудес, которые изменят мир в 2020 году

Что нас ждет в ближайшие 10 лет? - таким вопросом задался сайт американского научного журнала Popular Science, сообщает Франческо Тортора в статье, опубликованной на сайте газеты Corriere della Sera.

"Сайт американского научного журнала Popular Science перечислил изобретения, которые через 10 лет смогут кардинально изменить жизнь живых существ", - пишет издание.

Веб-сайт уточняет, что 2020 год выбран для удобства, поскольку инновации могут стать реальностью в 2019 или в 2021 году. Первым большим новшеством станет станция, построенная роботами для роботов на Луне. Этот проект будет реализован Японией. "Несмотря на длительный период реконструкции после разрушительных землетрясений и цунами, этот проект уже запрограммирован, и нет никакой другой страны в мире, которая сможет довести до конца такую сложную работу", - отметил Майк Либхольд из Institute for the future, калифорнийского научного заведения, специализирующегося на изменениях, которые произойдут в будущем, пишет автор статьи.

"Вторым крупным проектом, который появится к 2020 году, может стать высокоскоростная железнодорожная линия, которая соединит Лондон и Пекин. Она пройдет через 17 стран и соединит Европу и Азию. По мнению ученых, это строительство в техническом плане возможно, но вряд ли оно будет завершено к 2020 году "из-за проблем экономического и политического характера". К 2020 году могут быть реализованы и еще два амбициозных проекта: автомобили с автоматическими пилотами и летающие авто, разработкой последних занимается Arpa, департамент министерства обороны, специализирующийся на разработках новых технологий для военного использования", - сообщает корреспондент.

"Кроме того, к указанному периоду, вероятно, биотопливо придет на смену углеводородам, человеческий мозг при помощи имплантированных микрочипов сможет управлять ТВ, смартфонами и компьютерами, все экраны будут снабжены технологией Oled, органическими светодиодами. Полеты в космос станут реальностью для состоятельных людей. Ученые из Ecole Polytechnique Federale, Лозанна, утверждают, что к тому времени уже можно будет создать искусственный мозг, который сможет воспроизводить функции неокортекса и вырабатывать идеи, как человеческий мозг", - пишет автор статьи.

Inopressa. Corriere della Sera

***

УЧЕНЫЕ "ЗАСТАВИЛИ" ВИРУСЫ ЗАПАСАТЬ СОЛНЕЧНУЮ ЭНЕРГИЮ

Принцип работы солнечной батареи основан на том, что при освещении солнечными лучами фоточувствительной поверхности, характеризующейся «переизбытком» электронов, последние начинают перемещаться из неё в следующий, глубинный слой батареи, сделанный из материалов, «бедных электронами». Возникает электродвижущая сила и, как следствие, – электрический ток. Фактически эти два слоя взаимодействуют как электроды обыкновенной батареи.

Поиск материалов для изготовления солнечных батарей представляет большой интерес для исследователей. Перспективными считаются материалы на основе однослойных углеродных нанотрубок. Однако до настоящего момента попытки использования нанотрубок для этих целей успехом не увенчались, поскольку их способность проводить электрический ток очень сильно зависит от метода их получения, влияющего на структуру.

Исследование учёных Массачусетского технологического института, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, показывает, что композитные материалы, состоящие из углеродных нанотрубок, вирусов и оксида титана, могут существенно (на 10,6 процента!) повысить эффективность захвата электронов с поверхности фотоэлектрических элементов солнечных батарей.

Оказалось, что генетически модифицированные бактериофаги (вирусы, заражающие бактерий) M13 могут быть использованы для контроля пространственной организации «ансамблей» нанотрубок, проводящих электрический ток.

Суть технологии в следующем. Вирус М13 состоит из одной цепочки нуклеиновой кислоты (ДНК) и белковой оболочки (капсида). В данном случае важен именно капсид. Он построен из множества одинаковых белков, кодируемых вирусными генами. Такую однообразную структуру поверхности вируса можно сравнить с повторяющимися элементами паркета.

Модифицировав гены этих белков, учёные добились того, что мономеры белковой оболочки приобрели способность связывать нанотрубки. Каждому вирусу оказалось под силу «удерживать» от пяти до десяти нанотрубок! При этом каждую нанотрубку «держат» 300 белков вируса. Использование такой технологии позволяет добиться того, что нанотрубки не слипаются. Это очень важно, поскольку именно слипание нанотрубок в значительной мере снижало их способность проводить электрический ток.

Кроме того, исследователи смогли «заставить» вирус М13 помогать на следующем этапе производства солнечных батарей – при создании фоточувствительного слоя из диоксида титана на поверхности нанотрубок. При изменении кислотности среды вирус начинает взаимодействовать с диоксидом титана таким образом, что молекулы TiO2 оказываются в непосредственной близости от нанотрубок и могут беспрепятственно передавать на них электроны, образующиеся после воздействия солнечного света.

Очень важным с точки зрения внедрения изобретения в производство является и тот факт, что все процедуры могут быть выполнены в водной среде при комнатной температуре.

Результат технологии – увеличение эффективности преобразования солнечной энергии на 10,6 процента, при этом суммарный вес вирусов и нанотрубок не превышает 0,1 процента всей массы элемента батареи. Авторы считают, что с помощью данного подхода смогут в недалёком будущем добиться ещё лучших показателей. Об этом сообщает STRF.ru.

Подразделы

Объявления

©РАН 2020