Искусственный лист, улавливающий углекислый газ

01.02.2022

Инженеры из Университета Иллинойса в Чикаго создали систему для очистки воздуха от углекислого газа (CO2), которая потребляет меньше энергии, чем светодиодная лампочка мощностью 1 Вт, и улавливает в 100 раз больше CO2, чем другие "искусственные листья". И делает это в реальной среде.

"Его можно масштабировать, модули можно добавлять или убирать для более точного соответствия потребностям и доступного использования в домах и классах, а не только в прибыльных промышленных организациях. Небольшой модуль размером с домашний увлажнитель может удалять более 1 кг CO2 в день, а четыре промышленных электродиализных стеллажа - более 300 кг CO2 в час", - сказал Минеш Сингх, доцент кафедры химического машиностроения в Инженерном колледже Университета Иллинойса в Чикаго и автор статьи.

Американские исследователи поместили стандартную единицу искусственного фотосинтеза в прозрачную капсулу с водой и полупроницаемым внешним слоем. При попадании солнечного света на устройство, вода испарялась через "поры", а на ее место втягивался углекислый газ, который внутренний блок превращал в монооксид углерода. При этом CO можно добывать из устройства и использовать для производства синтетического топлива (делается из смеси CO и H2). Эта идея вполне могла бы заинтересовать Илона Маска.

Были использованы недорогие материалы для интеграции электрически заряженной мембраны, которая действует как градиент воды и с сухой, и с влажной стороны. На сухой стороне органический растворитель присоединяется к захваченному углекислому газу и превращает его в концентрированный бикарбонат (пищевая сода), накапливающийся на мембране. По мере образования бикарбоната, отрицательно заряженные ионы притягиваются через мембрану к положительно заряженному электроду в растворе на водной основе на влажной стороне мембраны. Жидкость растворяет бикарбонат обратно в углекислый газ. Электрический заряд используется для ускорения переноса бикарбоната через мембрану.

Размер этой системы - с обычный городской рюкзак. Ее скорость захвата углерода по сравнению с площадью поверхности, необходимой для реакций - 3,3 ммоль в 1 час на 4 см2. Это более чем в 100 раз лучше, чем у других систем. При этом для питания реакции нужно 0,4 кДж/час электроэнергии. Авторы рассчитали, что стоимость 1 тонны углекислого газа будет 145 долл., что соответствует рекомендациям Министерства энергетики (200 долл. за тонну).

<< Назад: Craob X - ноутбук без разъемов 02.02.2022

>> Вперед: Разблокировка гаджета с помощью уха 01.02.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Сладкие напитки ускоряют облысение 03.06.2025 Группа ученых из китайского университета провела масштабное наблюдение, охватившее более тысячи мужчин в возрасте от 18 до 45 лет. Их целью было выявить связь между ежедневными привычками и риском развития алопеции. Особое внимание уделили тому, сколько участники потребляют подслащенных напитков - таких, как газировка, энергетики и фруктовые коктейли с высоким содержанием сахара. Результаты оказались на удивление однозначными: мужчины, которые регулярно пили такие напитки, теряли волосы быстрее, чем те, кто избегал сахара в жидком виде. Однако столь громкое заявление вызвало волну критики со стороны научного сообщества. Американский профессор дерматологии Сьюзен Массик из Университета Огайо выразила сомнение в однозначности выводов китайской группы. Она подчеркнула, что выпадение волос - процесс многофакторный, и любые попытки возложить вину на один продукт или привычку могут привести к искажению общей картины. По словам профессора Массик, на состояние волосяного покрова влияют не только пищевые привычки, но и общее состояние здоровья, хронический стресс, гормональные изменения, а также гены. Тем не менее, она отметила, что чрезмерное потребление сахара действительно может усугублять многие метаболические нарушения, включая воспалительные процессы, которые потенциально влияют на здоровье кожи головы. Интересно, что исследование косвенно подтвердило и другую известную закономерность: мужчины, злоупотребляющие фастфудом, сладкими напитками и имеющие менее активный образ жизни, чаще сталкиваются с проблемами кожи и волос. Таким образом, сладкая газировка может быть не прямой причиной облысения, но частью образа жизни, который в целом способствует ухудшению состояния организма. Авторы китайского исследования подчеркивают, что их работа не является окончательным вердиктом, а скорее поводом для дальнейшего изучения влияния рациона на здоровье волос. Они призывают к более глубокому исследованию биохимических процессов, связанных с сахаром и обменом веществ в организме мужчин. Пока связь между сладкими напитками и потерей волос не получила научного консенсуса. Но одно ясно: здоровый рацион, умеренность в употреблении сахара и забота о своем теле - это универсальный подход, который принесет больше пользы, чем вреда, независимо от того, как именно он влияет на волосы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025