Новости / Планета Земля / Разработана технология создания нановолокон из углекислого газа
16.01.2024
Разработана технология создания нановолокон из углекислого газа
Антропогенные выбросы углекислого газа в атмосферу представляют глобальную экологическую проблему. В связи с этим разрабатываются способы сокращения поступления данного вещества в природную среду, в том числе за счет его использования.
Новая технология предложена Брукхейвенской национальной лабораторией и Колумбийским университетом. Она предполагает воздействие на атмосферный углекислый газ электро- и термохимическими реакциями в условиях относительно слабо повышенных температур для преобразования его в углеродные нановолокна.
Методика создания нановолокон из CO2 разработана ранее, однако данный процесс осуществляется в высокотемпературных условиях (более 1000°C). Ученые изменили условия его протекания, разделив на несколько стадий. По словам автора исследования, это предусматривает применение разных источников энергии и различных катализаторов.
Так, на первом этапе происходит расщепление смеси углекислого газа и воды на оксид углерода и водород под воздействием электрического тока и в присутствии палладиевого электрокатализатора, нанесенного на углерод. Второй этап подразумевает преобразование полученного CO в углеродные волокна при температуре 400°C и в присутствии железокобальтового термокатализатора.
Значительно меньшая температура обеспечит более простое промышленное освоение технологии в сравнении с высокотемпературной одностадийной методикой. К тому же исследователи утверждают, что технология предусматривает возможность улавливания и повторного использования образующегося на первой стадии водорода в качестве топлива и применяемого на второй стадии катализатора.
Ученые считают, что высокопрочные углеродные нановолокна будут актуальными во многих сферах. В качестве одного из вариантов они предлагают добавлять данный материал в цемент для повышения его прочности. Это обеспечит фиксацию углерода на несколько десятков лет, до того времени, когда, по мнению авторов, мир перейдет к возобновляемым источникам энергии.
Путем анализа климатических данных за первые 2 десятилетия текущего века ученые выяснили, что озеро Себха-эль-Мелах на северо-западе Сахары периодически заполняется штормами из Атлантического океана, а не муссонными дождями с юга, как предполагалось. Это раскрывает потенциальное влияние данных процессов на регион в прошлом и будущем. »»»
Путем моделирования ученые подтвердили формирование первичной земной коры механизмом дифференциации исходного расплава и установили, что она характеризовалась неоднородностью, проявляемой по аномалиям неодима-142, и могла стать исходным материалом для формирования архейских пород. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что масштабные проявления вулканизма в конце архея приводили к повышению парникового эффекта за счет насыщения атмосферы углекислым газом, который интенсифицировал выветривание на молодых континентах. Высвободившиеся биогенные элементы с поверхностным стоком поступали в океан, способствуя распространению фотосинтезирующих микроорганизмов и, следовательно, росту концентрации кислорода. После прекращения вулканизма ресурсы быстро истощались выросшими популяциями, что вело к их сокращению. Это объясняет скачки концентрации кислорода в атмосфере до кислородной катастрофы. »»»
По результатам изучения Критической зоны Земли в США и Китае в глубоких слоях почв обнаружены микроорганизмы CSP1-3. Анализ ДНК показал, что они произошли от древних микроорганизмов, обитавших в водах гидротермальных источников. CSP1-3 выполняют ключевую роль в фильтрации воды, осуществляя переработку содержащихся в ней углерода и азота. »»»
Предполагается, что в условиях наступившей нейтральной фазы ENSO вместо Ла-Нинья это лето будет жарким, и возрастет ураганная активность в Атлантике. »»»
По результатам анализа мониторинговых данных арктических метеостанций за последние десятилетия ученые выяснили, что в данном регионе смещаются временные границы зимы, и сокращается ее общая продолжительность. Причем эти изменения проявляются неравномерно. Они согласуются с глобальными тенденциями потепления и отражают региональные особенности трансформации климата. »»»
Ученые с использованием ультрафиолетовых ламп и портативного спектрометра изучили пещеру Винд. По результатам раскрыт новый механизм ее образования. »»»
Статус самой северной точки суши был возвращен острову Inuit Qeqertaat, который являлся ей до 1978 г. Обнаруженные позже объекты, претендовавшие на это звание, оказались айсбергами. »»»
Прошедшей зимой зафиксировано минимальное значение глобальной площади морского льда. Оно стало результатом минимального уровня морского арктического ледового покрова и второго наименьшего значения для Антарктики. »»»
Ученые выяснили, что закись азота формируется в поверхностных водах путем абиотического процесса фотохемоденитрификации. Причем он происходит более интенсивно, чем считавшаяся основным источником данного газа микробная нитрификация. »»»