Вокруг Науки Техники

[Flanger]

Цитата

 

Употребление молока увеличило размеры человеческого тела

Начало массового употребления в пищу сырого молока, вызванное развитием животноводства, совпало со значительным увеличением роста и массы тела у жителей Европы.

Между 10 тысячами и 15 тысячами лет назад люди по всей Евразии и Северо-Восточной Африке были заметно более низкими и худощавыми, чем сегодня. Так продолжалось вплоть до массового перехода от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству. В разных районах Земли сельское хозяйство развивалось независимо: к примеру, в Центральной и Северной Европе люди чаще употребляли в пищу сырое молоко, чем жители Западной Азии, скорее налегавшие на сыры.

Однако, в отличие от кисломолочных продуктов, сырое молоко содержит гораздо больше молочного сахара, лактозы, для переваривания которой требуется особый фермент, у большинства млекопитающих перестающий работать в зрелом возрасте. Благодаря особой мутации люди «научились» переваривать лактозу, что обеспечило их новым высокоэнергетическим продуктом питания, положительно сказавшимся на параметрах тела.

Чтобы установить, как повлияло повышенное употребление молока на жителей Европы, международная группа исследователей сравнила рост и массу 3507 человеческих скелетов из 366 археологических памятников за 25 тысяч лет. Это позволило собрать большое количество данных из различных точек земного шара и сопоставить их с генетическими свидетельствами переносимости или непереносимости лактозы и с археологическими данными о распространении молочного животноводства.

В результате удалось выявить явную тенденцию увеличения массы и роста людей в регионах, где было отмечено развитие молочного животноводства, а также возникновение и распространение мутации, ответственной за переносимость лактозы. Иными словами, массовое употребление в пищу молока положительно сказалось на физическом состоянии людей, ведь теперь они были обеспечены стабильным источником пропитания.

Локальное увеличение роста и массы тела в Европе совпадает с появлением у людей генов переносимости лактозы / © 10.1073/pnas.2209482119

Косвенным подтверждением результатов исследования можно считать некоторые народы Африки — например, масаев, которые отличаются высоким ростом и одновременно развитой культурой молочного животноводства. Однако для окончательных выводов потребуются дополнительные данные.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

ВОДОРОСЛИ ПОМОГУТ УТИЛИЗИРОВАТЬ ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЬ БИОЭТАНОЛ

Ученые Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) разработали технологию получения экологически чистого топлива — биоэтанола — с использованием сбросного тепла теплоэлектростанций (ТЭС) и теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и с помощью пресноводных водорослей, которые в больших объемах образуются в прудах-охладителях. Применение технологии ведет к снижению вредных выбросов, а производство энергии становится экономичнее. Разработчики подчеркивают, что технология является переходным звеном от углеводородной к зеленой энергетике. Статья с описанием технологии опубликована в International Journal of Hydrogen Energy.

Водоросли способны поглощать цинк, магний, железо, алюминий, кремний и свинец. Фото: Родион Нарудинов

ТЭС и ТЭЦ — основные поставщики тепла, света и горячей воды, в то же время они являются источниками выбросов парниковых газов, которые образуются в процессе сжигания топлива, и насыщены углекислым газом, сажей, несгоревшими частицами, разными химическими веществами. Другим побочным продуктом является так называемое сбросное тепло — вода, нагревающаяся в ходе охлаждения перегретого пара, вращающего турбины ТЭС и ТЭЦ. Сбросное тепло в виде пара в больших объемах испаряется в атмосферу и вместе с промышленными стоками сбрасывается в водоемы-накопители. Туда же после промывки дымовых газов, а также котлоагрегатов сбрасывают техническую воду, которая содержит растворы соляной кислоты, едкого натра, аммиака, солей аммония, железа и других веществ.

«В результате повышения температуры воды в водоемах-накопителях происходит неконтролируемое, бурное разрастание водорослей, начинается цветение воды, ухудшается ее качество. По результатам проведенных опытов мы предлагаем использовать водоросли — ряску, элодею и другие — как биофильтр для очистки воды, поглощения растворенных в ней углекислоты и других химических соединений, а также частиц золы. Наши опыты также показали, что водоросли, которые произвольно произрастают в водоемах-отстойниках или специально выращиваются в них, способны поглощать цинк, магний, железо, алюминий, кремний и в особенности свинец. В бобовых, которые мы поливали водой, очищенной водорослями, содержание свинца оказалось в десять раз меньше, а рост растений заметно усилился», — описывает руководитель исследований, старший преподаватель кафедры теоретической механики УрФУ Марина Волкова.

Вода, очищенная водорослями, полностью соответствует санитарным нормам, ее без опасных последствий можно сливать в окружающую среду или использовать в технических и технологических целях, например, в гидропонике.

«Использованные водоросли обычно отправляются на свалку. Однако свалки отработавших водорослей-абсорбентов также загрязняют атмосферу, почву и воды. Поэтому в соответствии с разработанной нами технологией после очистки воды водоросли в течение 1-2 суток подвергаются обработке ферментами и разложению. Добавление в получившуюся биомассу дрожжей вызывает брожение. В конечном счете образуется биоэтанол — экологически чистое топливо последнего поколения», — добавляет Марина Волкова.

По ее словам, эту же технологию можно использовать для утилизации скошенной травы или испорченных овощей и фруктов. Это позволит сократить выбросы углекислого газа, попадающего при их гниении в атмосферу. По расчетам ученых УрФУ, из 1 кг водорослей или других растений можно получать до 300 г 70-процентного этанола. Причем производство биоэтанола из пресноводных водорослей технологически гораздо проще, чем из морских, как, например, в Японии, и не требует применения химических процессов. А оставшееся после извлечения биоэтанола сырье может служить удобрением и кормом для животных.

Важно, что разработанная технология не требует создания дополнительных производств. Получение биоэтанола происходит на самой ТЭС (или ТЭЦ), соответствующая установка включается в общий производственный цикл. Более того, технологию абсорбирования вредных веществ водорослями с последующим производством биоэтанола можно применять и в металлургии, где наиболее эффективным видом топлива является каменный уголь.

«Внедрение разработанной технологии ведет к комплексному решению ряда задач. Процесс генерации на ТЭС и ТЭЦ становится более экологичным, так как снижается количество парниковых газов и вредных веществ, выбрасываемых с поверхности водоемов-накопителей. Вода, которая сейчас сбрасывается в коллекторы, после очистки водорослями возвращается в производственный цикл, таким образом, сокращается водопотребление. За счет использования сбросного тепла снижаются тепловые потери ТЭС и ТЭЦ, производство становится экономичнее. Водоросли из отходов превращаются в источник удобрений, кормов и биоэтанола. При этом потенциальный размер российского рынка биоэтанола оценивается в 850 млн литров, а реальное производство биотоплива в нашей стране значительно отстает от мировых показателей и пока основывается на использовании древесины», — комментирует заведующий кафедрой атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ Сергей Щеклеин.

Профессор Щеклеин отмечает, что мир условно разделен на две «противоборствующие» группы — сторонников традиционной углеводородной и зеленой энергетики, основанной на использовании возобновляемых источников.

«Мы предлагаем концепцию переходного звена от углеводородной к зеленой энергетике, в рамках которой противостояние может смениться совместными действиями», — заключает Сергей Щеклеин.

 

Информация предоставлена пресс-службой Уральского федерального университета Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Российские ученые нашли новый способ добычи очень вязкой нефти

Сотрудники Казанского федерального университета (КФУ) придумали новую технологию, которая позволит извлекать высоковязкую нефть с больших глубин, эта разработка уже тестируется на практике, рассказали РИА Новости в министерстве науки и высшего образования РФ.

Запасы высоковязкой тяжелой нефти — важная составляющая сырьевой базы российской нефтяной отрасли. Однако такая нефть сложна в переработке, так как из-за высокой вязкости ее сложно перекачивать из пласта, к тому же она плохо протекает по скважине.

Идея ученых КФУ состоит в том, чтобы при добыче такой нефти использовать так называемые внутрипластовые катализаторы, содержащие металл, в комбинации с микроволновым излучением (СВЧ-полем).

Закачка таких катализаторов в пласт позволяет повысить нефтеотдачу и снизить углеродный след за счет внутрипластового облагораживания нефти, при котором преобразование состава тяжелой нефти под действием катализаторов приводит к снижению высокомолекулярных компонентов и повышению подвижности нефти, пояснил ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Внутрипластовое горение» Института геологии и нефтегазовых технологий (ИГиНГТ) КФУ Алексей Вахин. Ученые КФУ разработали несколько катализаторов, преимущественно железо-никелевых.

По словам исследователя, использование внутрипластовых катализаторов позволяет добывать высоковязкую нефть с глубины до одного километра. Для того, чтобы можно было добывать такую нефть из более глубоких пластов, ученые КФУ разработали технологию так называемого СВЧ-акватермолиза, позволяющего эффективно снижать вязкость тяжелой нефти.

«Если воздействовать СВЧ-излучением на частицы металлсодержащих катализаторов, то температура вблизи них будет повышаться до 400 градусов Цельсия и выше. Это позволяет обеспечить более глубокую степень преобразования высокомолекулярных неуглеводородных компонентов нефти (смол, асфальтенов, коксоподобных веществ), что обеспечивает повышение подвижности нефти в пористой среде пласта и повышение нефтеотдачи», — сказал Вахин.

По его словам, разработанный метод позволяет извлекать высоковязкую нефть с большей глубины, чем ранее. Кроме того, он может быть использован для переработки тяжелых нефтяных остатков и других видов тяжелого углеводородного сырья в заводских условиях. Для комбинации с СВЧ-полем ученые рекомендуют использовать частицы недорогого магнетита.

К настоящему времени прошло четыре закачки внутрипластовых катализаторов по заказу ведущих нефтедобывающих компаний, и на ближайшее время готовится пятая закачка — на Кубе, добавил Вахин. Внедрение разработки запланировано на 2024-2025 годы.

Исследование прошло в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» — одной из мер государственной поддержки университетов нацпроекта «Наука и университеты».

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученые рассказали, как Исландия сможет накормить Европу.
 

Продовольственная безопасность — одна из главных проблем Европы, которая вынуждена полагаться на поставки из других частей света, чтобы обеспечить свое многомиллионное население. Однако теперь биологи рассказали, как можно решить эту проблему силами всего одной островной страны — Исландии.

Хотя спирулина может показаться непривычным источником питания, она вполне способна обеспечить человеческие потребности 

Европейский союз сильно зависит от импорта богатых белком кормовых культур, таких как соя, для удовлетворения внутреннего спроса: от 75 до 95 процентов сырья поступает из других частей света, что делает жителей Европы уязвимыми перед политическими, климатическими и эпидемиологическими изменениями в мире.

Неудивительно, что правительство ЕС считает разработку и введение системы продовольственного самообеспечения своей ключевой задачей. Новый способ добиться этой цели предложила международная группа исследователей из Израиля, Исландии, Дании и Великобритании: поскольку в Исландии существуют надежные возобновляемые источники электроэнергии (как гидро-, так и геотермальные электростанции), они могли бы обеспечивать работу передовых биореакторов для выращивания спирулины — питательной цианобактерии. 

После постройки этих реакторов Исландия смогла бы производить сотни тысяч тонн биомассы с высоким содержанием белка (на 100 граммов спирулины приходится 57 граммов белка), обеспечив более 40 миллионов европейцев надежным источником пропитания. При самом осторожном сценарии, где лишь 15 процентов вырабатываемой в стране энергии отдадут на производство спирулины, к 2030 году Исландия сможет полностью обеспечить свои потребности в белке и начать ее экспорт в другие страны — члены ЕС.

Помимо продовольственной безопасности, такая система производства белка выгодна с экологической точки зрения: замена каждого килограмма говядины килограммом спирулины, произведенной в биореакторах, позволит сократить выбросы углекислого газа на 0,315 тонны. В итоге это может привести к сокращению выбросов парниковых газов на 75 миллионов тонн, что составляет 7,3 процента ежеквартальных выбросов парниковых газов в Европе.

Крошечная спирулина может стать залогом продовольственной безопасности Европы / © algae-lab.com

По словам авторов исследования, разработка такого проекта позволит достичь сразу трех целей: обеспечить продовольственную безопасность, подтолкнуть исландскую экономику и снизить вклад Европы в глобальное потепление.

Исследование опубликовано в журнале Foods.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

ДНК сомов дополнили генами аллигаторов

Американские ученые получили ГМ-линию сомов, более устойчивых к инфекциям. Соответствующий ген был позаимствован у аллигаторов и позволяет им синтезировать белок с противомикробными свойствами. Возможно, через несколько лет такие рыбы получат все необходимые разрешения для разведения и продажи.

Обыкновенного сома, клариевого сома и других представителей отряда сомообразных не только активно вылавливают из водоемов, но и разводят в неволе. При этом серьезной проблемой для рыбных фермерских хозяйств остаются инфекции, особенно опасные при высокой плотности животных в садках. По некоторым данным, до 40 процентов выращиваемых рыб погибают, не попав на прилавки магазинов. Решением этой проблемы занимаются генетики из американского Обернского университета.

Недавно им удалось внести в геном промысловых канальных сомиков (Ictalurus punctatus) фрагмент ДНК, который позаимствован у аллигаторов и помогает рыбам противостоять целому ряду распространенных инфекций. Статья Рекса Данхэма (Rex Dunham) и его коллег представлена в онлайн-библиотеке препринтов biorXiv.

Заинтересовавший ученых ген кодирует белок кателицидин (cathelicidin), который накапливается в иммунных клетках и используется для защиты от болезнетворных бактерий. Соответствующие гены есть у множества групп животных, включая и млекопитающих, и рыб. Однако у аллигаторов (Alligator sinensis) они особенно активны, что помогает им бороться с заражением ран, которые эти агрессивные рептилии регулярно получают, сражаясь друг с другом.

Сверху — ГМ-сомик, внизу — обыкновенный / © Baofeng Su et al.

Данхэм и его коллеги использовали технологию CRISPR, перенеся кодирующий кателицидин фрагмент в определенный участок генома сома. Этот участок связан с синтезом лютеинизирующего гормона, необходимого для работы репродуктивной системы. Такой подход позволил «убить двух зайцев одним выстрелом», получив ГМ-рыб, которые не только синтезируют противомикробный белок аллигаторов, но и не способны к самостоятельному размножению, что делает их безопасными для окружающей среды даже в том случае, если они попадут из неволи в природу.

Дополнительные эксперименты подтвердили, что ГМ-модифицированные сомы действительно более устойчивы к распространенным бактериальным инфекциям. По словам ученых, при встрече с такими микробами они выживают в два-пять раз чаще. А при необходимости получить новое поколение таких стерильных рыб им достаточно инъецировать лютеинизирующий гормон, обеспечив нормальное созревание половых клеток.

Авторы работы надеются, что со временем их ГМ-сомы пройдут все необходимые испытания и получат одобрение к использованию при разведении и в пищу. Напомним, до сих пор подобное одобрение выдали лишь одной ГМ-линии рыб — лососям, созданным американской компанией AquaBounty и дополненным геном, который позволяет им расти почти вдвое быстрее обычного.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученый из России совершил фундаментальное открытие в области генетики
 

Максим Никитин. Иллюстрация: miptstream.ru

Руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет представления в биологии. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry.

Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее эволюции. Кроме того, позволит качественно улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных реакций на препараты во время лечения.

Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Более того, он показал, что так называемая короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. Такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую.

Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов — Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации.

Для того чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Он может улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных (нецелевых) действий вводимых препаратов. Для этого требуется, конечно, создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. Но в итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.

Подробнее: https://eadaily.com/ru/news/2023/01/20/uchenyy-iz-rossii-sovershil-fundamentalnoe-otkrytie-v-oblasti-genetiki

 

 

[Flanger]

Эти бутылки для воды, созданные калифорнийским стартапом, сделаны из PHA, материала, полученного путем ферментации, но все же очень похожего на пластик. Сам дизайн выглядит как типичная бутылка для воды, но она не прозрачная и больше похожа на контейнер для молока. Ощущение также похоже на пластик, поэтому его нельзя использовать повторно, поскольку он предназначен для одноразового использования или, по крайней мере, для нескольких применений. Он описан как не содержащий пластика, биоразлагаемый, нетоксичный, возобновляемый, компостируемый и пригодный для вторичной переработки.

Бутылки с негазированной водой Cove официально стали доступны для всех в Erewhon, органическом продуктовом магазине в Калифорнии. Это отличная альтернатива действительно одноразовым пластиковым бутылкам для воды, которые уже несколько десятилетий создают проблемы для Земли, особенно для океанов. Хотя по-прежнему лучше использовать многоразовые бутылки для воды, которые можно носить с собой куда угодно, по крайней мере, теперь у производителей пластиковых бутылок для воды есть жизнеспособный вариант.

[Flanger]

Цитата

 

Учёные создали биоробота из мышечной ткани

Робот состоит из ткани мышей и полимерного скелета, и может двигаться без источника питания.


Учёные из Университетов США и Китая в своей работе описали процесс интеграции светочувствительной биологической ткани, натянутой на каркас из гидрогеля, с беспроводным оптогенетическим датчиком. eBiobot — это первая беспроводная биогибридная машина, сочетающая в себе биологические ткани, микроэлектронику и мягкие полимеры, напечатанные на 3D-принтере.

Миникиборг eBiobot

Оптогенетика включает в себя клетки, которые являются или были сделаны чувствительными к свету. В данном случае исследователи сделали мышцы мышей восприимчивыми к свету, чтобы ткани сокращались при освещении.

Источником света является микросветодиод. Он активируется путём передачи энергии по беспроводной сети через радиочастотное излучение, которое можно собирать с помощью резонансной магнитной индукции (используется для беспроводной зарядки электромобилей) через антенную катушку.

 

 

Собранная энергия активирует встроенные микро-светодиоды, которые вызывают сокращения мышц, приводящие в движение всю конструкцию. При этом минироботы eBiobot очень медленные – они движутся со скоростью 0,3-0,8 мм/сек в зависимости от количества светодиодов.

Исследователи заявили, что эта работа прокладывает путь к классу биогибридных машин, способных сочетать биологическое восприятие с компьютерными вычислениями. По их словам, проект «открывает огромные возможности в создании самовосстанавливающихся, развивающихся и самоорганизующихся инженерных систем. На данный момент учёные рассматривают возможность применения этой технологии в медицине и окружающей среде.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Разработан революционный вертикальный электрохимический транзистор

Междисциплинарная команда ученых из разных стран разработала транзистор для легкой, гибкой и высокопроизводительной электроники. Он совместим с водой и кровью, способен усиливать сигналы организма. Изобретатели предлагают использовать его для измерения жизненных показателей, например, уровня калия и натрия в крови или движение глаз у людей с расстройствами сна.

«Вся современная электроника основана на транзисторах, которые в высоком темпе включают и выключают ток, — сказал Тобин Маркс, соавтор исследования из Северо-Западного университета. — Мы использовали химию, чтобы усилить это переключение. Наш электрохимический транзистор поднимает производительность на совершенно иной уровень. У него есть все свойства современного транзистора, но намного выше крутизна передаточной характеристики, сверхстабильное циклирование свойств переключения, небольшая опорная поверхность, допускающая высокую плотность интеграции, и простой и дешевый метод производства».

Вредные советы для маркетологов о том, как (не) делать медийную рекламу в 2023
Электрохимический транзистор основан на новом типе электропроводящего полимера и на вертикальной, а не плоской архитектуре. Он проводит и электричество, и ионы, и стабилен в воздухе. Разработка такого сложного устройства потребовала привлечения ученых из разных областей знаний: материаловедов, химиков, инженеров-биомедиков, пишет EurekAlert.

Для создания мощной и надежной электронной схемы необходимы два типа транзистора, с дырочной и электронной проводимостью. Исследование ученых впервые продемонстрировало равно высокую производительность электрохимических транзисторов обоих типов в комплементарной схеме.
«Новый тип транзистора позволяет нам говорить на языке как биологических систем, которые часто общаются через ионные сигналы, и электронных систем, которые общаются через электроны», — сказал Джонатан Ривней, один из участников проекта.

Габариты транзистора во многом зависят от размеров затвора, базового элемента цифровой схемы. Ранее ученым уже удавалось снизить длину затвора до одного нанометра. Команда специалистов из Китая пошла дальше и установила в прошлом году новый рекорд, который будет трудно побить — 0,34 нм.

 

 

[Flanger]

Анимация ДНК. Ученые из австралийского Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл создали потрясающую анимацию внутриклеточных процессов человеческого организма. Ролик содержит только анимацию и сопровождающий текст на английском, в левом нижнем углу указано текущее увеличение.

[Flanger]

Ученые реконструировали облик мальчика-неандертальца, жившего 30 000 лет назад. Команда исследователей из Цзилиньского университета (Китай) и МГУ (Россия) с помощью цифровых технологий восстановила внешность мальчика-неандертальца по его черепу, найденому в пещере Тешик-Таш в Узбекистанев 1938

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Ученые получили ткань из негорючего хлопка.

Группа американских исследователей скрестила несколько сортов хлопчатника, чтобы в итоге получить растение, пригодное для изготовления негорючих тканей.

В последние годы одежда из хлопка — натуральной ткани, теплой, легкой и гигроскопичной — становится все популярнее, что призывает селекционеров обратить внимание на выведение новых сортов хлопчатника с измененными свойствами волокон. В частности, одна из главных проблем натурального хлопка заключается в том, что он легко и быстро загорается. Это вынуждает производителей одежды добавлять в хлопковую ткань антипирены — химические вещества, препятствующие возгоранию.

К сожалению, огнезащитная обработка ткани разрушается спустя определенное количество стирок, а сами антипирены негативно воздействуют на окружающую среду. Чтобы обеспечить огнезащиту готовой ткани без снижения ее качества, исследователи из Министерства сельского хозяйства США решили обратить внимание на некоторые сорта коричневого хлопчатника, волокна которого сравнительно плохо горят.

Чтобы подобрать наилучших кандидатов для дальнейшего отбора, они протестировали 11 сортов хлопчатника, сжигая образцы ткани из их волокон и оценивая их устойчивость к огню. Затем, отобрав пять наиболее устойчивых сортов, исследователи скрестили их между собой, добившись получения тканей, которые горели существенно хуже родительских сортов, а в некоторых случаях огонь даже затухал сам по себе.

Чтобы понять причину подобной огнестойкости, авторы работы изучили геном «огнеупорного» хлопчатника и выяснили, что в новом сорте объединились незначительные генетические изменения, накопленные его предшественниками и обеспечивавшие им умеренную огнестойкость. Также испытания полученной ткани продемонстрировали, что по свойствам она не уступает обычной.

В дальнейшем исследователи планируют подробно изучить генетическую основу огнеупорности хлопчатника, что позволит в будущем придавать такие же свойства другим сортам методами генной инженерии. Также полученной ткани предстоят дополнительные испытания, что позволит оценить ее качества после многочисленных стирок и продолжительного ношения.

Исследование опубликовано в журнале PLoS One.

 

 

[Flanger]

Как течет кровь. Съемка световой микроскопии кровяных клеток, протекающих по капиллярам. Thierry Berrod / Science Photo Library

[Flanger]

Цитата

 

УЧЕНЫЕ РАЗРАБОТАЛИ УНИКАЛЬНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ЭКОЛОГИЧНОГО МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая и Германии разработали электрокатализаторы на основе дисульфида молибдена (MoS2) для производства водорода. Новый материал синтезирован путем нанесения специальных чернил на поверхность бумаги с металлическим покрытием и изготавливается методом струйной печати. Такие катализаторы по сравнению с аналогами являются более доступными и дешевыми, а их использование делает производство водородного топлива более эффективным, рентабельным и экологичным. Проект реализуется при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований №19-52-14006. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal  (Q1; IF:16,744).

Сегодня мировое научное сообщество интенсивно занимается исследованиями по разработке устойчивых и возобновляемых источников энергии, способных уменьшить зависимость общества от ископаемых видов топлива. Водород — один из наиболее перспективных энергоносителей будущего. Из всех существующих способов его получения самым экологичным считается электролиз воды, который не сопровождается выделением парниковых газов. Но данная технология требует применения таких дорогостоящих катализаторов, как платина. Поэтому актуальной задачей является разработка недорогих катализаторов с высокой производительностью.

Исследователи научной группы TERS-Team совместно с коллегами из Китая разработали новый материал, который может эффективно производить водородное топливо. Он состоит из пластинок MoS2 и восстановленного оксида графена.

«MoS2 представляет собой слоистый материал, состоящий из атомов молибдена и серы. Он принадлежит к семейству дихалькогенидов переходных металлов­­, относящихся к классу двухмерных материалов с уникальными электронными и оптическими свойствами. Кроме того, дисульфид молибдена — относительно дешевый и достаточно распространенный материал. А его сочетание с оксидом графена облегчает процесс переноса электронов, необходимый для производства водородного топлива», — рассказывает профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.  

Сначала исследователи изготовили специальные чернила, содержащие нанопластинки MoS2 и частицы восстановленного оксида графена. Затем чернила наносились на электрод из медной пластинки с помощью струйной печати. Это позволяет формировать трехмерную пространственную структуру нанолистов дисульфида молибдена. После чего исследовались физико-химические свойства полученного материала.

«Дисульфид молибдена обладает уникальными электронными свойствами, которые делают его хорошим электрокатализатором. Края нанолистов MoS2 богаты активными центрами для реакции выделения водорода, это обеспечивает ее активность и селективность. Поскольку у дисульфида молибдена в виде нанопластин большая площадь поверхности, для протекания реакции доступно больше активных центров. А 3D-структура материала позволяет молекулам получать доступ к активным местам на краях пластинок и улучшить перенос электронов, что приводит к эффективной генерации водорода», — поясняет Рауль Родригес.

Предложенный учеными метод доступен по цене, а материал может производиться в больших масштабах благодаря технологии струйной печати. Это делает производство водородного топлива более эффективным и рентабельным.

На следующем этапе проекта ученые планируют оптимизировать электрокатализаторы за счет использования лазерной обработки, сделав его более надежным, экономичным и эффективным. Также исследователи изучат возможность применения для производства катализаторов слоистых минералов Томской области.

  Информация предоставлена пресс-службой Томского политехнического университета Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Исследователи разработали простой способ очистки воды от токсичных фторсодержащих поверхностно-активных веществ (ФПАВ или PFAS).

Химики из университета Квинсленда и Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий разработали новый метод очистки воды от «вечных химикатов». Добавление специального раствора в воду, загрязненную ФПАВ, превращает токсичные элементы в магнитные частицы. Полученную смесь легко очистить с помощью обычного магнита.

Секрет метода в специальном растворе, разработанного химиками. Он содержит вещества, которые они назвали магнитным фторсодержащим полимерным сорбентом. Эти частицы с одной стороны обладают магнитными свойствами, а с другой — активно взаимодействуют с ФПАВ за счет химической структуры, в том числе, наличия в составе перфторполиэфира и катионных групп. 

 

Очистка воды от ФПАВ с помощью магнитов. Видео: Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology

При добавлении сорбента в раствор, загрязненный «вечными химикатами», он связывается с ФПАВ. Такие комплексные частицы можно легко и быстро удалить любым магнитным полем. В серии испытаний, ученые показали, что новый метод удаляет за 30 секунд более 95% большинства известных типов ФПАВ, в том числе, более 99% GenX — одного из наиболее сложно удаляемых веществ.

Фторсодержащие поверхностно-активные вещества (по-английски, per-and polyfluoroalkyl substances, PFAS) — это класс химических веществ с очень прочными фтор-углеродными связями. С 1940 годов эти вещества активно используются в промышленном производстве по всему миру благодаря особым водо- и жироотталкивающим свойствам. Недостаток ФПАВ состоит в том, что в естественных условиях они практически не разлагаются, а потому такие частицы сохраняются в почве, загрязняют воду.

Виды ФПАВ, которые очищали с помощью нового метода (а), работы устройства (b) и эффективность очистки (с). Изображение: Xiao Tan et al., Angewandte Chemie

В течение последних десятилетий химики по всему миру работают над созданием различных способов очистки воды и искусственного разрушения ФПАВ. К сожалению, большинство из них либо длительны, либо дороги и энергозатратные. Авторы работы полагают, что их магнитное решение предлагает эффективную альтернативу. Очистка в этом случае проходит намного быстрее, чем у других технологий, а запуск реакции не требует энергии.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Грибы помогут извлекать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства

В последние десятилетия спрос на редкоземельные элементы (РЗЭ) вырос лавинообразно. Сейчас их используют практически во всех областях мировой экономики – от лазеров и мобильных телефонов, автомобильных катализаторов и искусственных алмазов до минеральных удобрений, космических аппаратов и медицинской техники. Мировое производство РЗЭ контролируется Китаем (85 процентов), а вот доля России составляет всего около двух процентов. Открытие ученых Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова потенциально может увеличить количество добываемых редкоземельных элементов.

Грибы помогут извлекать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства / ©Getty images

Основными экономическими источниками редкоземельных элементов являются минералы бастназит (РЗЭ-FCO3), монацит (легкие РЗЭ-PO4) и ксенотим (тяжелые РЗЭ-PO4). В качестве источника РЗЭ также можно рассматривать лопарит (Na,Ca,Ce,Sr)2(Ti,Ta,Nb)2O6. В недрах Мурманской области, как показали недавние исследования ученых Кольского научного центра, скрыты запасы редкоземельных элементов почти на 700 миллиардов долларов.

Здесь же находится единственное действующее месторождение лопарита, добычу и переработку которого осуществляет Ловозерский горно-обогатительный комбинат. Получаемый на предприятии лопаритовый концентрат, представляет собой комплексное сырье для дальнейшего получения ниобия, тантала, редкоземельных элементов цериевой группы и титана. Традиционные методы извлечения РЗЭ руд связаны с нагревом и использованием опасных кислот. Это дорого, энергозатратно и негативно влияет на окружающую среду. В последнее время все больший интерес вызывают природоподобные, то есть имитирующие природные процессы, технологии в различных областях, например, биовыщелачивание – извлечение веществ из природного и техногенного сырья с помощью бактерий и микроскопических грибов.

Влияние различных концентраций хлорида церия на морфологию Pseudogymnoascus pannorum (a–d, шкала 0,5 см) и контрольного штамма Cadophora malorum (e,f, шкала 1 см) после 12-дневной инкубации при 20°C в темноте (а, e) без CeCl3; (b, c) – культивирование на средах с 25 и 250 мг/л хлорида церия соответственно; (d, f) культивирование на среде с 500 мг/л хлорида церия / ©Пресс-служба Кольского научного центра
Влияние различных концентраций хлорида церия на морфологию Pseudogymnoascus pannorum (a–d, шкала 0,5 см) и контрольного штамма Cadophora malorum (e,f, шкала 1 см) после 12-дневной инкубации при 20°C в темноте (а, e) без CeCl3; (b, c) – культивирование на средах с 25 и 250 мг/л хлорида церия соответственно; (d, f) культивирование на среде с 500 мг/л хлорида церия / ©Пресс-служба Кольского научного центра

Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова изучили способность некоторых видов микрогрибов накапливать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства. Статью об этом опубликовал международный Geomicrobiology Journal.

Пробы с двух площадок хвостохранилища, где накапливаются отходы производства лопаритового концентрата, были изучены методом масс-спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой для определения их состава. Микроорганизмы, найденные в пробах, культивировали в чашках Петри, наполненных питательной средой, специально разработанной для обеспечения роста грибов и подавления роста бактерий. Таким образом удалось определить и выделить наиболее характерные виды. Доминирующие виды Geomyces vinaceus и Penicillium simplicissimum, недоминантные Aspergillus niveoglaucus и Pseudogymnoascuc pannorum, а также контрольный штамм Cadophora malorum протестировали на толерантность и устойчивость к неодиму и церию.

Карта местности. Изучаемый район выделен черным квадратом / ©Пресс-служба Кольского научного центра

В ходе исследования ученые отметили, что микроскопические грибы адаптируются к вызванному повышенным содержанием редкоземельных элементов стрессу. Низкие концентрации у всех штаммов вызвали незначительное увеличение скорости роста и размера колоний, при этом их строение не менялось. Это может свидетельствовать о стимулирующем характере малых доз РЗЭ для роста микрогрибов. При высоком содержании РЗЭ в среде происходило изменение морфологии и подавление роста микрогрибов. Например, при самых высоких дозах хлорида церия колонии Pseudogymnoascuc pannorum теряли характерную для них структуру и напоминали слизистые колонии дрожжевых форм грибов.

В результате наиболее толерантным к обоим элементам оказался Penicillium simplicissimum, который продолжал расти при самых высоких (500 мг/л) концентрациях РЗЭ. Geomyces vinaceus оказался устойчивым только к неодиму и более чувствительным к церию. Оба этих вида очень неприхотливы, холодостойки и способны заселять нарушенные вследствие добычи полезных ископаемых территории. Исследование показало, Penicillium simplicissimum может извлекать редкоземельные элементы из хвостов обогащения лопаритовой руды.

Исследователи считают, что полученные ими результаты позволят оценить возможность использования протестированных грибов для биовыщелачивания редкоземельных элементов. Необходимы дальнейшие глубокие исследования, чтобы лучше понять биовыщелачивающий потенциал микроскопических грибов в крупномасштабных промышленных процессах и разработке природоподобных технологий.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

В Китае запустили скоростной железнодорожный состав на водороде

Китайская компания CRRC, крупнейший в мире производитель железнодорожной техники, построил в конце прошлого года поезд на водородных топливных элементах с суперконденсаторами. Состав из локомотива и четырех пассажирских вагонов способен разгоняться до 160 км/ч и покрывать на одной заправке расстояние до 600 км. Ставка на водород может оказаться весьма дальновидной стратегией КНР в условиях грядущего роста цен на литий.

Для КНР это первый водородный поезд. За его разработку и строительство отвечали государственная корпорация CRRC и компания Chengdu Rail Transit. Поезд оснащен технологиями автономного управления, мобильной связью 5G, возможностью самостоятельного прибытия в депо.

В области водородного железнодорожного транспорта в мире лидирует Германия. В прошлом году в стране начали курсировать 14 водородных поездов Alstrom. Они не такие быстрые (140 км/ч), как тот, что разработали в Китае, зато их запас хода существенно выше — до 1000 км, сообщает New Atlas.

Любопытная деталь: тогда как Япония и Южная Корея громче всех поддерживают применение водорода как чистой альтернативы ископаемому топливу для транспорта, последние данные указывают на то, что в реальности именно Китай занимает первое место в развитии инфраструктуры заправочных водородных станций.
Во всем мире их немногим больше 1000 штук, при этом приблизительно треть приходится на территорию КНР, говорится в докладе Information Trends.

Таким образом, получается, что страна, контролирующая подавляющее большинство сырья и логистики, необходимых для производства литиевых аккумуляторов, быстрее всех переходит на водородное топливо. Если вспомнить, что аналитики Bloomberg пророчат 6-кратное увеличение спроса на литий в ближайшие шесть лет и связанный с этим рост цен (который может подорвать электрическую революцию легкового автотранспорта), то стратегия Китая выглядит благоразумной и дальновидной.

Австралийская компания Fortescue намерена построить первый «бесконечный поезд» — грузовой электровоз, который будет использовать гравитацию для подзарядки своих аккумуляторов. Электровоз не будет нуждаться ни в ископаемых, ни в возобновляемых источниках энергии.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Антиутопия уже здесь: создана одежда, обманывающая компьютерное распознавание лиц
 

Искусственный интеллект видит человека в такой одежде как животное.

Итальянская компания Capable представила коллекцию весьма дорогой трикотажной одежды. Как утверждают создатели, изделия предназначены для того, чтобы обманывать системы машинного обучения, заставляя их думать, что вы животное, а не человек.

Существует множество причин, по которым люди могут не захотеть, чтобы их отслеживали с помощью широко распространенной в больших городах технологии распознавания лиц. Безусловно, проще всего обмануть камеры видеонаблюдения, надев маску (хотя некоторые нейросети уже успешно идентифицируют людей по походке и манере двигаться). Однако туринский дом моды придумал креативное решение, которое побеждает системы искусственного интеллекта, даже если ваше лицо полностью открыто, сообщает New atlas.

Собственно, коллекция была частью докторской диссертации одного из руководителей дома моды в Миланском университете. В одежде использованы узоры, которые кажутся людям странными и яркими, но заставляют ИИ автоматически распознавать вас как зебру или жирафа, не обращая внимания на лицо.

Дизайн успешно протестировали с помощью популярной нейросети-системы обнаружения YOLO (You Only Look Once). Конечно, ничто не мешает владельцам нейросетей просто добавить эти узоры в базу как соответствующие человеку, но вряд ли это будет сделано в ближайшее время. Цена одного джемпера начинается от 400 евро, так что такой стиль доступен пока лишь очень небедным людям.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Пермскими учеными впервые на территории России в карстовых пещерах найден редкий минерал рапидкрикит

Ученые Горного института УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) совместно с коллегами из Института земной коры СО РАН обнаружили в Малой Нижнеудинской пещере, расположенной в предгорьях хребта Восточный Саян Восточной Сибири, редкий минерал – рапидкрикит. Это первая находка данного минерала в карстовых полостях на территории России и вторая находка рапидкрикита в обстановке спелеокриоминералогенеза в мире.

Рапидкрикит относится как группе сульфатов, так и карбонатам. Минерал хрупкий, белый или бесцветный, встречается в виде отдельных скоплений и образует радиально-лучистые сростки игольчатых кристаллов длиной до 200 микронов.

Минерал был открыт в 1983 году в Канаде на севере Юкона и назван по месту находки - района реки Рапид-Крик.

Нижнеудинские пещеры (Большая и Малая) являются частями единой карстовой системы, в настоящее время разделенной завалом. Протяженность Малой Нижнеудинской - 195 метров. Детальное исследование Малой пещеры впервые было проведено геологом, российским исследователем Сибири Иваном Черским в 1876 году. В пещере круглогодично держится околонулевая температура, в результате чего в подземной полости широко развиты ледяные образования. В летний период льды, расположенные при входе, исчезают, но основная часть ледяных образований пещеры является многолетними.

Рапидкрикит найден только в одном строго определенном месте пещеры, где ее кровля нарушена вертикальной трещиной и по трещине в подземную полость проникает вода. Рапидкрикит отмечается как в виде мономинеральных агрегатов, так и совместно с гипсом, когда кристаллы гипса формируют центр сростка, а вокруг них формируются рапидкрикитовые кристаллические обрастания.

Кадебская Ольга - доктор географических наук, заведующая Кунгурской лабораторией Горного института УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН):
«Рапидкрикит в Малой Нижнеудинской пещере был обнаружен в составе криоминеральных образований, собранных с поверхности ледяных сталагмитов. Кальцит, гипс и рапидкрикит отмечаются в криогенных образованиях совместно, при этом рапидкрикит присутствует только там, где есть и два других минерала. Можно предположить, что данный минерал представляет собой промежуточную фазу между кальцитом и гипсом, формирование которой происходит при определенной концентрации ионов кальция и серы в замерзающем растворе. Таким образом рапидкрикит можно считать индикаторным минералом».

Материал отбирался в пещере трижды в течение последних трех лет, лабораторные анализы проводились после каждой экспедиции в Горном институте УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН). Результаты исследований редкого минерала и сам образец пробы был направлен в Москву в минералогический музей Ферсмана, где хранится реестр всех минералов, найденных в России. После подтверждения находки материал был отправлен на экспертизу американским ученым для сравнения с ранее найденным ими минералом в пещере Диана (Румыния). В США специалисты подтвердили находку.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

УЧЕНЫЕ ННЦМБ ДВО РАН СОСТАВИЛИ СПИСОК ГЕНОВ, БЛАГОДАРЯ КОТОРЫМ МЫШЦЫ МОГУТ РЕГЕНЕРИРОВАТЬ

Сотрудники Национального научного центра морской биологии ДВО РАН обнаружили гены, которые могут участвовать в регенерации мышц. Свои исследования они проводили на голотурии (морском огурце) Eupentacta fraudatrix. Этот родственник морских звезд и ежей имеет продолговатое тело длиной до 7 см, встречается на каменистых грунтах открытых бухт среди мидий и устриц.

«Мы провели секвенирование транскриптома неповрежденной и поврежденной мышцы морского огурца, затем провели сравнительный анализ полученных данных. В результате исследований удалось выявить ряд генов, у которых изменяется уровень активности при регенерации. Предполагаем, что эти гены могут участвовать в регенерации», – сообщил сотрудник Лаборатории сравнительной цитологии ННЦМБ ДВО РАН Владимир Нижниченко.

Специалисты пояснили, что беспозвоночные животные демонстрируют различные механизмы регенерации мышц. Среди видов с высокой способностью к регенерации особый интерес представляют представители иглокожих. Они являются удобными объектами для исследования механизмов регенерации, поскольку способны восстанавливать утраченные части тела после повреждений. Например, голотурии могут регенерировать все внутренние органы и восстанавливаться даже после разрезания на две или три части.

Во Владивостоке исследование проводится под руководством директора Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского, известного специалиста в области биологии развития, морфологии и молекулярной биологии доктора биологических наук, чл.-корр. РАН Игоря Долматова.

Особый интерес для исследователей представляли транскрипционные факторы (они кодируют белки-переключатели, управляющие активностью других генов) и матриксные металлопротеиназы (кодируют белки, необходимые для преобразования соединительной ткани). В результате работы ученые получили список из 13 генов, продукты которых потенциально вовлечены в регенерацию мышц у голотурий. Работа является отправной точкой для дальнейшего изучения молекулярных механизмов этого процесса. Данные о генах, которые могут играть ключевую роль в регенерации органов морского огурца, важны для лучшего понимания процесса восстановления у других животных, например у позвоночных, а также могут быть использованы для разработки методов активации восстановления мышц у человека.

Исследование проводилось при финансовой поддержке Минобрнауки России. Статья о работе опубликована в одном из научных журналов. 

 

 

[Flanger]

В Desert Songs используется Plantwave — небольшое устройство, которое переводит биоданные из органического материала в MIDI. Это не магия, и растения не сочиняют, это просто биологическая обратная связь, создающая настоящую органическую «случайность». Крошечные изменения электрического тока — растения действуют как переменные резисторы. Кактусы использовались для этого проекта из-за их очень редкой и спорадической активности. Сад кактусов включает в себя несколько разных экземпляров, подключенных к зондам, а выходные данные для отдельных растений можно изменять по ходу работы, заранее используя точки патча. MIDI-сигналы отправляются на Korg NTS-1 для простого формирования волны, а затем пропитываются атмосферой с помощью Microcosm от Hologram Electronics. Чтобы завершить внешний вид среды биолаборатории, был изготовлен специальный MIDI-визуализатор, имитирующий хлоропласты под микроскопом.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

В США лицензировали первый частный модульный ядерный реактор

Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) выпустила финальный пакет нормативных документов, сертифицирующих малый модульный реактор NuScale Power (SMR) — первый ядерный реактор, разработанный частной компанией. Его сертификация продолжалась с 2016 года, то есть заняла 6 лет. Это седьмой проект реактора в истории ядерной энергетики США и первый малый модульный, который получил одобрение регулятора на использование в стране. Первая серийная станция, построенная из 6 модулей NuScale Power, заработает в 2030 году.

Это последний этап процесса сертификации проекта, который позволяет любому коммунальному предприятию в США, которое захочет построить атомную электростанцию по проекту NuScale, получить комбинированную лицензию на строительство и эксплуатацию такого объекта. От заказчика потребуется лишь лицензировать выбранную для этого площадку.

Процесс сертификации реактора начался в 2016 году. Мини-реакторы были разработаны и, по словам их создателей из NuScale Power, полноценно работали еще в 2014 году, но компании пришлось предоставить комиссии техническую документацию на 12 тысяч страниц, и с тех пор NuScale погрязла в многоступенчатых процессах сертификации, а также проверках на безопасность.

В марте 2018 года NRC приняла заявку NuScale на сертификацию проекта электростанции, состоящей из двенадцати энергомодулей мощностью 50 МВт. Впоследствии мощность станции увеличили до 77 МВт. Регулятор выпустил финальный технический обзор проекта в августе 2020 года. В июле 2022 года Комиссия NRC завершила процесс сертификации ядерного реактора. Полная конструкторская документация проекта была готова к концу прошлого года. Теперь регулятор завершил лицензирование станции, что позволит внести малый модульный реактор в национальный реестр объектов, допущенных к постройке и эксплуатации. Решение вступает в силу с 21 февраля.

Президент и главный исполнительный директор NuScale Power Джон Хопкинс назвал решение «историческим» и признал роль Министерства энергетики США (DOE), которое с 2014 года предоставило более 600 миллионов долларов для поддержки проектирования, лицензирования и размещения первого предсерийного реактора и обеспечивающих его работу систем.

Первую в США АЭС по проекту NuScale из шести модулей намерена построить компания Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS). Станция как объект энергетики и одновременно демонстратор технологии NuScale будет построена на площадке Национальной лаборатории Айдахо. UAMPS рассчитывает подать заявку на объединенную лицензию в NRC в первом квартале 2024 года, при этом первый модуль АЭС будет введен в эксплуатацию к 2029 году, а все 6 заработают в 2030 году.

NuScale Power также имеет соглашения о развертывании установок SMR в других странах, например, в Польше, Румынии, Чехии и Иордании. Так, уже подписан контракт на установку модульной АЭС с польским производителем меди и серебра KGHM Polska Miedź SA — она появится в Польше также в 2029 году.

Реактор NuScale VOYGR использует те же принципы работы, что и большие реакторы. В нём обычная система из топливных сборок, вода под давлением и газовые турбины. Новым является то, что реактор модульный, это позволяет достаточно просто собирать несколько реакторов в кластеры. Реактор собирается конвейерным методом на фабрике, откуда полностью готовый к работе доставляется заказчику на место эксплуатации, что сильно ускоряет завершение проектов и делает их менее дорогими. Кроме того, в их конструкции предусмотрена система пассивной безопасности, когда при возникновении проблем реактор отключается самостоятельно, без вмешательства оператора.

Тем не менее работа реакторов увеличит объем ядерных отходов, но это будет компенсировать генерация больших объемов чистой электроэнергии. Исследование NuScale 2020 года, оценивающее экономическую эффективность одного модуля ядерного мини-реактора, показало, что модуль способен вырабатывать из воды почти 50 тонн водородного топлива в день.

 

 

[Flanger]

[Flanger]