Зеленая энергетика вызовет кризис редких металлов

19.03.2012

Исследование, опубликованное в издании Environmental Science and Technology, гласит, что переход на экологически чистые источники энергии вызовет кризис с поставками дефицитных металлов. А эти материалы очень важны для современной промышленности.

Например, два редкоземельных металла, диспрозий и неодим, имеют ключевое значение для современных технологий производства ветряных турбин и электрических транспортных средств. Крупномасштабный переход от угольных электростанций и бензиновых автомобилей к ветрякам и электромобилям может привести к увеличению спроса на эти два и без того дефицитные металла, которые, к тому же, в основном добываются в одной стране - Китае. Спрос может вырасти на 600-2600% в течение следующих 25 лет, при этом сегодня добыча диспрозия и неодима увеличивается лишь несколько процентов в год.

Сегодня правительства некоторых стран и промышленные компании выражают озабоченность по поводу устойчивости поставок 17 редкоземельных элементов, которые используются для производства оборудования самолетов, лазеров, медицинских приборов и т.д. Без этих материалов невозможно продолжить развитие экологически чистых технологий и снизить уровень углекислого газа в атмосфере до уровня 450 частей на миллион.

Команда ученых под руководством Рэндольфа Кирчейна проанализировала поставки лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия и иттрия при различных сценариях развития экономической ситуации и прогресса. Они спрогнозировали спрос на эти 10 редкоземельных элементов до 2035 года. В одном из сценариев, спрос на диспрозий и неодим может повыситься на 2600 и 700% соответственно. Для удовлетворения этой потребности, производство, например, диспрозия должно каждый год удваиваться. Несмотря на впечатляющие успехи по расширению производства редкоземельных материалов, достигнуть такого показателя будет очень трудно.

Ученые считают, что избежать кризиса можно только заменой редкоземельных материалов более дешевыми и распространенными, а также переработкой отходов.

<< Назад: Катастрофы от глобального потепления не будет 20.03.2012

>> Вперед: Свободные радикалы продлевают жизнь 19.03.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Хранение углерода в океане 25.10.2024 С глобальным потеплением и усиливающимися последствиями климатических изменений, вызванных деятельностью человека, поиск эффективных решений для уменьшения концентрации парниковых газов становится одной из главных научных задач. Недавнее исследование ученых Калифорнийского университета в Ирвайне открыло новые горизонты в этой области, выявив перспективный способ хранения углерода в океанских глубинах с помощью морских бактерий. Группа специалистов под руководством доцента Бретта Уокера из Департамента наук о системе Земли разработала уникальную технику, которая позволяет наблюдать, как органические молекулы, созданные морскими бактериями, могут эффективно удерживать углерод в глубинах океана. "Это впервые, когда мы смогли измерить подобные процессы в морской воде", - говорит Уокер. Новая методика позволяет анализировать состав всех органических молекул и отслеживать их движение в толще океана. Исследование проводилось в Баффиновом заливе, расположенном между Канадой и Гренландией. Ученые сфокусировались на классе органических молекул, известных как алициклические молекулы, богатые карбоксильными группами (CRAM). Эти молекулы играют ключевую роль в хранении углерода. Команда обнаружила, что часть этих органических молекул предпочитает накапливаться в глубоких слоях океана, в то время как другие возвращаются на поверхность. "В глубоких водах океана мы выяснили, что от четверти до половины CRAM исчезает, и это происходит благодаря активности гетеротрофных бактерий, которые поглощают эти молекулы как источник энергии", - объясняет Уокер. Ранее считалось, что CRAM просто накапливается в океанских глубинах, но данные исследований показали, что в Баффиновом заливе значительная часть CRAM производится на поверхности океана, а затем погружается в его глубины. Этот процесс имеет важные климатические последствия: если бактерии могут удерживать молекулы CRAM в глубоководных зонах, это означает, что углерод, который попадает в океан с поверхности в виде углекислого газа, может оставаться там на длительные периоды, что замедляет его возвращение в атмосферу. Это открытие меняет наше понимание того, как морская биосфера может способствовать смягчению климатических изменений. Потенциал хранения углерода в океанских глубинах может стать важным инструментом в борьбе с глобальным потеплением. Если удастся увеличить количество углерода, сохраняемого в океане за счет усиления процессов, связанных с CRAM, это может существенно повлиять на динамику накопления углекислого газа в атмосфере на протяжении сотен и тысяч лет. Следующий шаг в исследованиях - выяснить, возможно ли усиление естественного производства CRAM и их последующее хранение в океанских глубинах с помощью местных бактериальных сообществ. Это может стать эффективной стратегией для увеличения объемов углерода, удерживаемого в океане. "Если нам удастся повысить скорость накопления углерода в глубинах океана, это может кардинально изменить ситуацию на тысячелетние временные масштабы", - добавляет Уокер. Команда ученых планирует расширить исследования и изучить, происходят ли аналогичные процессы в других регионах мирового океана. Они стремятся понять, насколько распространен этот механизм и как он связан с глобальной циркуляцией океанских вод и процессами формирования глубокой воды. Таким образом, новое исследование открывает перспективы использования природных процессов океанического углеродного цикла для смягчения последствий изменения климата. Углубленное понимание роли морских бактерий в накоплении углерода в океанских глубинах может стать важным шагом на пути к более эффективным методам борьбы с глобальным потеплением и снижению концентрации парниковых газов в атмосфере.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025