Переработка пластика в графен с выделением чистого водорода

13.09.2023

Проблема загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами продолжает требовать новых решений, мотивируя ученых по всему миру искать инновационные способы борьбы с этой экологической угрозой. Однако, что если пластик можно сделать ценным ресурсом, а не просто мусором? Этот вопрос пока остается открытым, но ученые из Университета Райса в США предлагают уникальное решение, которое может изменить пластиковую индустрию и сделать ее более экологически устойчивой.

Группа ученых из факультета материаловедения и наноинженерии Университета Райса разработала технологию превращения пластиковых отходов в ценный графен, при этом процесс сопровождается выделением чистого водорода. Водород считается одним из потенциальных топлив будущего, так как его сжигание способно обеспечить высокий уровень энергии и породить только обычную воду в качестве побочного продукта. Это делает водород более экологически чистым по сравнению с нефтепереработкой и более удобным как автомобильное топливо по сравнению с электрическими батареями, требующими длительной зарядки.

Необходимо отметить, что водород уже используется в промышленности, однако существующие методы его производства связаны с выбросами углекислого газа, и на каждую тонну водорода производится от 10 до 12 тонн углекислого газа.

Новый метод, разработанный учеными, включает в себя технологию, известную как "импульсный джоулевый нагрев". Путем пропуска короткого электрического импульса через пластик, который моментально разогревается до 2,5 тысяч градусов по Цельсию благодаря сопротивлению току, атомы углерода связываются в структуру графена, а атомы водорода высвобождаются в виде чистого газа.

Несмотря на потребность в дальнейшем удешевлении производства, этот метод имеет потенциал изменить игру, позволяя более эффективно перерабатывать пластиковые отходы, производить экологически чистый водород и создавать графен, стоимость которого на рынке достигает от 60 до 200 тысяч долларов за тонну.

Кевин Вис, один из авторов и химик, подчеркнул: "Наш метод позволяет снизить выбросы CO2 и парниковых газов при производстве водорода на 84% по сравнению с существующими промышленными методами паровой конверсии метана". Этот подход может стать ключом к более чистой и устойчивой будущей энергетике и управлению пластиковыми отходами.

<< Назад: Гаджет Ring Pet Tag для поиска домашнего питомца 14.09.2023

>> Вперед: Электрическая доска для серфинга Cyrusher Thunder 13.09.2023

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 Лабораторное выращивание риса с мясом 12.07.2024 Ученые из КНР разработали инновационный способ выращивания мясных клеток прямо на рисовых зернах, создавая уникальный продукт, который объединяет преимущества обеих составляющих. Команда специалистов из Китайского исследовательского центра мяса, приуроченного к Пекинской академии пищевых наук, провела успешный эксперимент, разработав метод обработки рисовых зерен, позволяющий выращивать тонкие слои клеток кур или свиней непосредственно на их поверхности. Такой подход позволяет значительно повысить содержание белка в рисе, сохраняя при этом все полезные питательные вещества, характерные для этого зерна. Традиционное производство мяса имеет серьезные экологические последствия, включая высокий расход земли, воды и энергии, а также значительные выбросы парниковых газов. Новая технология выращивания мясных клеток на рисовых зернах может представлять собой более устойчивую альтернативу, способную снизить экологическую нагрузку и повысить эффективность производства пищевых продуктов. Подобные исследования уже проводились в различных частях мира, включая Южную Корею, где ученые выращивали клетки говядины внутри рисовых зерен. Ван Шоувэй, ведущий ученый исследования, отмечает, что новый вид риса выглядит и ведет себя как обычный, но приготовленный продукт издает аромат и риса, и мяса. Разработка культивированного риса с мясом обладает значительным потенциалом на рынке пищевых продуктов. Он не только обеспечивает необходимые питательные вещества, но и может снизить зависимость от традиционного животноводства, что способно решить множество экологических и этических проблем, связанных с современным пищевым производством.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025