Вокруг Науки Техники

[Flanger]

Видео дышащего растения

В ходе исследования ученым удалось заснять отдельные устьица — поры в эпидермисе листьев в момент, когда они открывались и закрывались, напоминая дышащий рот. Исследователи полагают, что понимание этих процессов позволит ученым редактировать эти сигналы и выращивать более устойчивые к изменениям климата культуры.

[Flanger]

Иллюзия Кокичи Сугихары

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Компания Rolls-Royce разработала крупнейший двигатель для самолетов будущего

Производитель авиадвигателей заявил о завершении создания демонстрационного образца для самолетов 2030-х годов.

Компания Rolls-Royce объявила о завершении строительства первого демонстрационного образца массивного двигателя UltraFan. Ожидается, что он повысит эффективность работы на 25% и станет основой серии авиадвигателей для самолетов, которые поднимутся в воздух в 2030 годах.

UltraFan — гигантский турбовентиляторный двигатель с синими лопастями. Его пропеллер диаметром 3,56 м почти на 5% больше, чем у крупнейшего современного двигателя для авиалайнеров — General Electric GE9X. Хотя вентилятор имеет огромный диаметр, сами турбины внутри остаются довольно компактными. 

Инженеры Rolls-Royce спроектировали двигатель так, чтобы большой объем воздуха проходил вокруг сердечника компрессора, а не направлялся через него. Это создает высокий коэффициент двухконтурности, который помогает снизить уровень шума на 35% и дает двигателю значительный прирост топливной экономичности, отмечают в компании.

Двигатель UltraFan. Фото: Rolls-Royce

В Rolls-Royce считают, что дальнемагистральная авиация в ближайшее время не сможет отказаться от углеводородного топлива. UltraFan будет работать на 100% устойчивом авиационном топливе, но в будущем его можно будет модифицировать для гибридной электрификации или использования водорода. 

При этом представители компании заявляют, что новый двигатель будет потреблять примерно на четверть меньше топлива, чем двигатели Trent первого поколения, которые используются сейчас. Это сделает полеты более дешевыми и безопасными для окружающей среды, а также увеличит дальность перелета. Кроме того, UltraFan снижает выбросы оксидов азота на 40% и полностью устраняет выброс твердых частиц в атмосферу.

Двигатель UltraFan. Изображение: Rolls-Royce

В ближайшее время компания отправит новое устройство на испытательный полигон в Великобритании.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

УЧЕНЫЕ СПБПУ И ИВС РАН СОЗДАЛИ ПЛАСТИК БУДУЩЕГО, ИЗ КОТОРОГО МОЖНО СДЕЛАТЬ МОТОР ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Ученые и студенты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого совместно с одними из лучших в России экспертами по полимерным материалам Института высокомолекулярных соединений Российской академии наук в рамках программы «Приоритет 2030» создали и запатентовали устройство (№2022131419), с помощью которого можно получить необычный пластик. По словам изобретателей, новый материал может использоваться абсолютно в любой отрасли, потеснив металлы, дерево и другие используемые сегодня материалы.

Получение нового пластика происходит с помощью смешивания полимера и волокна. Полимер в виде порошка заряжается электрически, затем превращается в псевдожидкость, через которую пропускаются волокна. Таким образом, частички порошка облепляют волокна и проникают между ними, затем порошок плавится, превращаясь в густую жидкость, похожую на мёд, которая потом твердеет, и получается , на выходе представленный в виде гранул.

«Композит – это многокомпонентный материал. Например, железобетон. Он состоит, соответственно, из железа и бетона. Мы создали очень близкий по физическим свойствам к железобетону композит, состоящий из полимера, грубо говоря, из пластика, и углеродных волокон. Пластик в композите отвечает за сжатие, а волокна – за растяжение. Стандартные технологии позволяют добавлять волокна, которые разрублены на мелкие кусочки, длиной в доли миллиметров – 300 микрон и даже меньше – это делается для равномерного распределения по материалу. Нам удалось увеличить длину волокон до нескольких миллиметров, тем самым придав материалу отличную прочность, сопоставимую с металлами», - поделился ведущий научный сотрудник научно-образовательного центра «Биомеханики и медицинской инженерии» Высшей школы теоретической механики и математической физики, Физико-механического института СПбПУ Игорь Радченко.

Готовый продукт из полученного композита можно получать разными методами, в том числе самыми удобными и технологичными, с помощью которых получены практически все окружающие нас пластмассовые изделия от детских игрушек до деталей машин и механизмов – литьевым прессованием и литьем под давлением. Ученые политеха также преобразуют гранулы в филамент – нить для 3D-печати. На сегодняшний день есть уже несколько пробных деталей – небольших лопаток, напечатанных из нового материала на 3D-принтере. С помощью полученных экземпляров специалисты описывают и измеряют физические характеристики композита.

По словам ученых, правильно подготовленная смесь пластика и волокна позволяет получать наилучшие характеристики: термостойкость, прочность, долговечность, легкость, а также способность переносить ультрафиолетовые лучи, радиацию и химическое воздействие. Благодаря этому пластиковые композитные изделия становятся дешевле, технологичнее, удобнее и проще в изготовлении.

«С точки зрения экономической выгоды, если сравнивать с металлом, то ключевым здесь будет эксплуатационный период. Очень часто металлы очень дороги в обслуживании и ремонте, а пластик, который получили мы, ремонтировать практически не придется. Еще один фактор – доступность малотиражности. При использовании металла выгодно делать только большое количество серийных деталей, а если вы захотели сделать как-то по-другому, что-то изменить – нужно перестроить много станков, изменить технологические процессы, что очень долго и дорого. Из нашего композита можно легко и быстро делать разные прототипы и даже малые серии за счет использования аддитивных технологий и, как следствие, легкой перенастройки используемого оборудования», - рассказал Игорь Радченко.

Большую выгоду от нового материала, по словам ученых, должна получить и медицина. Один из самых востребованных сценариев использования – протезы и импланты. Благодаря легкому весу и физическим свойствам, из композита можно сделать точную копию костей человека.

Но и другие отрасли в стороне не останутся. По прогнозам специалистов, применять новый материал можно практически в любой сфере: машиностроении, авиастроении, судостроении, газовой и нефтяной промышленности, для создания космической техники и оборудования для общего и специального назначения.

«Мы разработали материалы и технологии их производства, из которых можно создать даже блок цилиндров для двигателя внутреннего сгорания. Он будет в разы дешевле и легче, его проще обрабатывать, сверлить в нем отверстия, создавать каналы для охлаждения», – отметил Игорь Радченко.

Разработчики рассказывают, что над новым устройством около года трудились порядка 10 ученых и студентов. Работа велась в тандеме опытных специалистов в области математического моделирования Политеха и экспертов по полимерным материалам Института высокомолекулярных соединений РАН. Большое значение, по словам директора научно-образовательного центра «Биомеханика и медицинская инженерия», доцента, кандидата физико-математических наук Ольги Лободы, сыграло то, что разработка велась в рамках программы «Приоритет 2030».

«Программа “Приоритет 2030” – это хорошая возможность для развития проектов, и я рада, что программа активно работает в политехническом университете. Она имеет очень много направлений развития, в том числе образовательные компоненты, научную область, где еще очень много всего можно исследовать, ну и, конечно, практическую область – инженерные задачи, в которых можно выходить на патенты и производство», - резюмировала Ольга Лобода.

Научный тандем продолжает совершенствовать новое устройство и полученный материал. В будущем ученые намерены передать свои наработки в большую промышленность для изготовления высокотехнологичного продукта из пластика будущего. Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

 

 

[Flanger]

 

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Новый материал очищает воду от 99,99% микропластика за 10 секунд

Микроскопические частицы пластмассы становятся еще одной пролемой загрязнения окружающей среды, с которой начали бороться. Их находят повсюду, от морского дна до горных ледников. Через воду, животных и растения они попадают в организм человека. Южнокорейские ученые разработали систему очистки, фильтрующую эти и другие загрязняющие вещества быстро и с высокой эффективностью.

Ключевой компонент системы, созданной в Институте науки и технологий Тэгу Кёнбук, ковалентные триазиновые каркасные структуры (CTF). Это пористый материал с большой площадью поверхности, то есть внутри него достаточно места для того, чтобы удерживать пойманные молекулы. Ученые тщательно модифицировали молекулы CTF для того, чтобы они были более гидрофильными, и подвергли материал мягкому оксидированию.

В результате фильтр показал высокую эффективность быстрого удаления микропластика из воды — свыше 99,99% частиц за 10 секунд. Материал можно использовать повторно, не снижая производительности, сообщает New Atlas.

Для другого эксперимента исследователи разработали полимер, поглощающий солнечный свет, преобразующий его энергию в тепло и применяющий его для очистки воды от другого типа загрязнения — летучих органических веществ (ЛОВ). Этот полимер смог удалить свыше 98% ЛОВ, работая исключительно на энергии солнца.

Затем ученые объединили два типа мембран в один прототип, который справился с 99,9% загрязнений обоих типов, и частицами микропластика, и ЛОВ.

Разработчики надеются, что созданная ими технология получит распространение в отдаленных регионах, испытывающих дефицит чистой питьевой воды.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

Вот еще один взгляд на SurferBot, недорогого вибрационного робота, способного перемещаться как по воде, так и по суше. Вибрация SurferBot создает асимметричную рябь на поверхности воды. Поскольку волны сзади робота больше, его толкает вперед. Но для передвижения SurferBot не обязательно должна быть вода. На самом деле это амфибия, передвигающаяся как по суше, так и по воде. Он может даже самостоятельно переходить с суши на воду. 

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Инженеры из Лаборатории биотехнологической робототехники и дизайна Сингапурского университета технологий и дизайна разработали роботизированный манипулятор, который может захватывать и манипулировать крошечными и деликатными предметами. Устройство предназначено для использования в пищевой промышленности, но может найти применение и в других областях.

 

Роботизированный захват с перепрограммируемым рабочим пространством. Видео: SUTD

Мягкие захваты отличаются гибкими и сверхэластичными материалами, которые позволяет им безопасно и надежно захватывать более широкий диапазон геометрических форм и управлять хрупкими предметами, отмечают ученые. Но одновременно традиционные мягкие приводы обладают ограниченным рабочим захватом и предназначены для выполнения узкоспециализированных задач.

Инженеры разработали мягкий привод, который впервые преодолевает эти ограничения. Новое устройство использует мультимодальное срабатывание, в котором рабочее пространство мягкого захвата может быть быстро изменено для полезных нагрузок с различными требованиями к площади контакта. Для этого инженеры использовали изменяющуюся форму пальцев, выдвижные захваты и расширяемую ладонь. 

 

Роботизированный захват с перепрограммируемым рабочим пространством. Видео: Snehal Jain et al., Soft Robotics

 

Роботизированный захват с перепрограммируемым рабочим пространством. Видео: Snehal Jain et al., Soft Robotic

В серии экспериментов исследователи продемонстрировали, что захват с перенастраиваемым рабочим пространством может удерживать отдельные зерна риса или кускуса с радиусом до 1,5 мм или собирать тонкие предметы толщиной до 300 мкн, например, визитные карточки или листы бумаги. Одновременно, он может управлять крупными и тяжелыми предметами, например, поднимать дыню, перемещать коробки с хлопьями или мешки весом до 1,5 кг.

Устройство захвата позволяет ему быстро менять конфигурацию рабочего пространства. Изображение: Snehal Jain et al., Soft Robotics

Способность устройства быстро изменяться позволяет ему выполнять большое количество задач, для которых в противном случае потребовалось бы множество разных устройств. Разработчики отмечают, что устройство пригодится в пищевой промышленности, где необходимо одновременно работать с мелкими пищевыми продуктами и крупной тарой.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Химики превратили пластиковый мусор в ценное  удобрение

Миллионы тонн пластика загрязняют Землю, и теперь химики из Калифорнийского университета в Риверсайде стали на шаг ближе к тому, чтобы найти им применение. Они создали метод преобразования пластиковых отходов в высокопористую форму древесного угля, который можно использовать в качестве ценного удобрения.

За последнее десятилетие человечество произвело больше пластика, чем за весь XX век, при этом большая его часть — одноразовые предметы, такие как пакеты, бахилы, посуда и гигиенические принадлежности. Лишь пять процентов производимого пластика поступает на переработку и используется повторно, все остальное чаще всего оказывается в лучшем случае на свалках.

На естественное разрушение большинства пластмасс требуются годы, если не столетия, поэтому исследователи постоянно ищут способы сделать переработку пластика экономически выгодной, чтобы снизить уровень загрязнения. Один из таких способов предложили химики из Калифорнийского университета в Риверсайде (США): они смешали пластиковые отходы с отходами выращивания кукурузы — соломой, пустыми початками и прочим, — после чего с помощью гидротермальной карбонизации превратили полученную смесь в древесный уголь.

Для эксперимента ученые выбрали два распространенных вида пластика: полистирол (чаще всего его используют для изготовления одноразовой посуды, например стаканчиков для йогурта) и полиэтилентерефталат, или ПЭТ (применяется в производстве пластиковых бутылок). Каждый из них по отдельности смешали с кукурузными отходами и под высоким давлением обработали водой при температуре в 180 градусов Цельсия.

В результате исследователи получили высокопористый древесный уголь с колоссальной площадью поверхности — около 400 квадратных метров на грамм массы. Это вещество можно добавлять в почву для лучшего удержания влаги и аэрации, а также использовать в качестве удобрения для повышения содержания углерода в почве.

Ранее исследователи уже получали активированный уголь с использованием только кукурузных отходов и гидроксида калия, а теперь планируют проверить, можно ли из смеси кукурузы с пластиком получить вещество, пригодное для изготовления фильтров для воды. Впрочем, даже если непереработанные частицы пластика помешают превратить такой уголь в активированный, у древесного угля все еще немало способов применения — намного больше, чем у пластикового мусора, валяющегося на берегу океана.

Исследование опубликовано в журнале ACS Omega.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Новое устройство искусственного фотосинтеза работает в 10 раз эффективнее аналогов

Намереваясь воспроизвести и даже улучшить первый этап процесса фотосинтеза, ученые рассчитывают разработать технологию искусственного превращения солнечного света в «зеленый» водород, полученный исключительно из возобновляемой энергии. Группа ученых из США совершила рывок в этом направлении. Ученые продемонстрировали новый полупроводник для расщепления воды под действием фотокатализа, который использует широкий спектр солнечного света, включая инфракрасный. При этом он компактный и относительно дешевый, причем со временем не портится, а становится лучше.

 

Природа получает энергию для жизни из солнечного света, создавая из нее пищу и топливо. Все, что ей для этого нужно — это вода, фотоны и двуокись углерода, которые превращаются в кислород и сахара. Первый химический этап фотосинтеза происходит в хлорофилле, зеленом пигменте растений — молекулы воды расщепляются на кислород, который попадает в воздух, и положительно заряженные ионы водорода, которые питают остальной процесс и накапливаются в виде углеводов.

«Мы уменьшили размер полупроводника больше чем в 100 раз, по сравнению с теми, которые работают только при низкой интенсивности света, — пояснил Чжоу Пэн, один из исследователей. — Водород, полученный нашим методом, может быть очень дешевым».

В новой технологии используется концентрированный свет солнца — у большинства устройств искусственного фотосинтеза такая опция отсутствует, потому что высокоинтенсивный свет и высокие температуры разрушают их. Но полупроводник из наноструктур нитрида индия-галлия, выращенных на кремниевой поверхности, не только выдерживает солнечный свет и тепло, но и со временем повышает эффективность выработки водорода, пишет New Atlas.

Тогда как другие системы не любят тепло, эта зависит от него. Полупроводник поглощает высокочастотные волны света, которые питают процесс расщепления воды. Он находится в камере с текущей водой. Низкочастотный инфракрасный свет применяется для нагрева камеры до 70 °C, что ускоряет реакцию и подавляет тенденцию молекул водорода и кислорода к рекомбинации в молекулы воды.

В лабораторных условиях при использовании очищенной воды устройство достигло эффективности 9%. С водопроводной и морской водой — 7%. В полевых условиях производительность составила 6,2%. Это меньше, чем у многих опытных образцов, но дешевле, потому что в конструкции не используются фотоэлементы, запускающие реакцию электролиза воды.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Палеонтологи обнаружили в балтийском янтаре самый большой окаменелый цветок

Палеонтологи из Берлина и Вены обнаружили самый большой в истории науки окаменелый цветок в слитке янтаря. Цветок превратился в камень около 40 миллионов лет назад, его размер — 28 мм.

Кусок янтаря был найден не позднее 1872 года и долгое время хранился в коллекции Федерального института наук о Земле и природных ресурсов в Берлине. До прошлого года он не вызывал особого интереса ученых, пока Ева-Мария Садовски не узнала о цветке от коллеги.

«Он сказал мне, что однажды был в BGR и видел самый удивительный и самый большой в коллекции цветок в янтаре. Я просто не знала, что у них есть коллекция янтаря. Поэтому я спросила куратора коллекции, могу ли приехать и посмотреть ее. Вот там я и нашла образец X4088».

Палеонтологи подробно исследовали и описали находку и выяснили, что этот цветок в три раза больше аналогичных окаменелостей. Ученые также исследовали пыльцу из янтаря, установив видовое происхождение растения.

Окаменевший цветок оказался тесно связан с родом современных растений, распространенных в Азии и известных как Symplocos: это кустарники или деревья с белыми или желтыми цветами.

 

 

[Flanger]

Производство текилы

 

[Flanger]

Цитата

 

Древнее поселение майя скрывалось в лесах: сотни поселков занимали 170 000 Га

С помощью лазерного сканирования исследователи изучили тропические леса Гватемалы. Под пологом деревьев скрывалась почти тысяча поселков, связанных дамбами и дорогами. «Хайтек» рассказывает главное об исследовании поселений жителей Мезоамерики, построенных около 2 000 лет назад.

Лидар (LiDAR) — технология сканирования, которая использует лазерные импульсы для дистанционного зондирования. Такие устройства излучают свет и улавливают отраженный сигнал, чтобы измерить расстояние до удаленных объектов. 

Лидары применяются в самых разных отраслях: от компьютерного зрения для роботов и беспилотных автомобилей до поиска рыбы в океане. Но, наверное, самые необычные открытия приносит лазерное сканирование при исследовании археологических памятников. 

В исследовании, недавно опубликованном в журнале Ancient Mesoamerica, археологи сообщают об открытии огромного 2000-летнего поселения майя. Останки древних построек сохранились под тропическими лесами в Гватемале.

Что и как изучали ученые?

Исследователи изучили южную часть карстового бассейна Мирадор — Калакмуль. Он представляет собой геологическую область, связанную общими грунтовыми водами и расположенную на полуострове Юкатан на территории современных Мексики (север) и Гватемалы (юг).

На территории этого бассейна расположены руины древних поселений майя, окружавших крупнейшую метрополию Эль-Мирадор на севере Гватемалы и город Калакмуль на юге Мексики. Эта область представляла собой идеальный район для заселения, считают ученые. Она объединяла возвышенности, на которых можно строить поселения из местного известняка, и низменности, часто заболоченные, пригодные для сельского хозяйства.

Карта бассейна Мирадор — Калакмуль. Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

Исследователи объединили результаты нескольких аэрофотосъемок, собранных с помощью лидаров, для территории более тысяч квадратных километров, окружающей руины Эль-Мирадора. Лазерные импульсы лидара способны проникать даже сквозь самую плотную растительность и воспроизводить особенности рельефа и построек. 

Ученые составили комплексную карту территории, основанную на времени, которое требуется свету для возвращения к приемнику. Погрешность съемки составила менее 15 см по горизонтали и 30 см по вертикали, а цифровые модели рельефа и местности, построенные учеными, описывают всю территорию, окружающую Эль-Мирадор, с разрешением 0,5 м.

Что показало сканирование?

Лазерное сканирование выявило 60 тыс. ранее неизвестных построек майя, спрятанных в джунглях Гватемалы. Здания и сооружения объединены в 964 поселения: 775 из них расположены на территории южной низменности бассейна, а еще 189 — в окружающем ее карстовом хребте. Большинство строений относятся к среднему (с 1 000 до 400 гг. до н.э.) и позднему (с 400 гг. до н.э по 250 гг. н.э.) доклассическому периоду.

Расположение поселений майя, открытых в джунглях Гватемалы. Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

Исследователи отмечают необычайную плотность и распределение поселений майя. Общая территория, которую покрывают здания разных периодов, превышает 170 000 Га. При этом древние поселения связаны между собой сложной структурой дорог и дамб, общая длина которых превышает 177 км.

Ученые выделили шесть типов различных поселений, которые отличаются статусом, площадью, размером зданий и наличием общественных пространств. Эту иерархию можно условно сопоставить с современными представлениями о мегаполисах, крупных и небольших городах, сельских поселениях и отдельных хуторах. 

Шесть типов поселений вокруг Эль-Мирадора. Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

Например, поселение первого уровня — метрополия Эль-Мирадор представляет собой густо застроенное поселение: общий объем зданий на 1 км² территории в центре этого района превышает 4,8 млн м³. Здания включают жилые и общественные постройки, кроме того, на территории города расположены памятники, монументы, статуи и общественные пространства, например, площадки для игры в мяч. 

Общая площадь города вместе с ближайшими пригородами, связанными дорогами и дамбами составляет около 132 км², а высота зданий варьируется от 15 м (примерно соответствует современному пятиэтажному дому) до 72 м (24 этажный дом). 

Различные типы построек в центре поселения первого уровня. Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

На территории города находилось сразу несколько «Е-групп». Это архитектурные комплексы из нескольких пирамид, включающие доминирующую пирамиду на западе и вытянутую платформу с несколькими менее крупными постройками, протянувшуюся с севера на юг на востоке. Считается, что такие комплексы связаны с  линиями солнцестояния и равноденствия и использовались для религиозных целей.

Различные архитектурные комплексы. «Е-группы» (слева) и триады — комплекс из трех пирамид (справа). Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

Поселения второго уровня гораздо меньше: от 13 до 19 км². При этом в них расположено гораздо меньше крупных водоемов и памятников, а высота крупнейших монументальных здания и пирамид не превосходит 50 м. А самые маленькие поселения шестого уровня занимают менее 1,5 км². «Общественное пространство» в таких поселках представлено единственной пирамидой высотой до 22 м.

Примеры поселений второго (слева) и шестого (справа) уровней. Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

Почему это важно?

Анализ с помощью лидара опровергает традиционные представления о том, что около двух тысячелетий назад культура майя представляла собой только отдельные разрозненные поселения с низкой плотностью расселения. Исследование показывает взаимосвязанную область, которая была политически и экономически интегрирована в единое «государство».

Расположение крупнейших дорог и построек. Ромб — площадки для игры в мяч, треугольник — «Е-группа», круг — триада, звезда — отдельно стоящая пирамида. Изображение: Richard D. Hansen et al., Ancient Mesoamerica, Cambridge University Press

Огромная площадь, которую занимали поселения майя и сложность архитектуры, говорят о наличии большого количества как простых рабочих, так и квалифицированных специалистов. Эти древние города создавали множество вакансий для производителей извести, специалистов по строительным растворам и карьерам, каменщиков и архитекторов. 

Сопоставление данных исследований с помощью лидаров с находками археологических раскопок говорит о единстве не только принципов застройки и сооружения дамб и дорог, но и архитектурных форм, узоров, керамических изделий, скульптуры. Это, как полагают исследователи, свидетельствует о наличии централизованной политики, единого социального устройства и экономики на территории этого бассейна более 2 000 лет назад. 

Многие из принципов политического и социального устройства древней культуры региона карстового бассейна Мирадор — Калакмуль были заимствованы более поздними государствами майя.

 

 

[Flanger]

Таймлапс сборки сборки самой большой ракеты в мире на данный момент - Falcon Heavy. Видео от SpaceX

[Flanger]

Цитата

 

Представлен первый в мире тягач, работающий на аммиаке

Молодая американская компания Amogy представила первый в мире, по её словам, полуприцеп с нулевым выбросом, работающий на аммиаке. Баки грузового автомобиля вмещают запас топлива для выработки 900 кВт·ч энергии, что равно запасу энергии в литиевых аккумуляторах полуприцепа Tesla Semi. При этом баки с аммиаком намного легче, а заправка длится не дольше восьми минут, чего не скажешь о зарядке аккумуляторов Tesla. Но есть нюансы.

Разработчик силовой платформы с аммиачным топливом не уточняет эффективность всех этапов преобразования NH3 в электричество. Аммиак необходимо превратить в чистый водород с помощью системы разложения и очистки, пропустить водород через топливные ячейки и полученное электричество направить на тяговые электродвигатели, а также подать в бортовые системы.

Даже если на всех этапах процессы будут достигать максимальной на сегодня эффективности, до двигателей дойдёт только половина из заявленного запаса энергии, что, впрочем, не так уж безнадёжно. Установить новый бак с аммиаком проще и дешевле, чем добавить ту же ёмкость набором из литиевых батарей.

 

Использование аммиака вместо чистого водорода значительно упростит оборот топлива, поскольку водород необходимо хранить или в виде газа под огромным давлением (около 700 атмосфер), или в жидком виде с охлаждением до -252,87 °C. Аммиак хранится в баллонах в жидком виде при обычном давлении и температуре окружающего воздуха. Тем самым с точки зрения плотности хранения энергии аммиак выигрывает у газообразного водорода примерно в три раза по объёму, а по весу в 20 раз опережает литиевые аккумуляторы.

Необходимо помнить, что в следующем десятилетии прогнозируется дефицит лития, не говоря о других важных для производства батарей металлах и минералах. Его и сейчас не хватает, если быть справедливым. Аммиак же, как и водород, можно производить экологически чистым способом, например, на атомных электростанциях или с помощью возобновляемой энергии, что делает его важным для устойчивой экономики будущего.

Свою силовую платформу с питанием на основе аммиака компания Amogy установила на серийном полуприцепе Freightliner Cascadia 2018 года. Автомобиль прошёл испытания в кампусе Университета штата Нью-Йорк в Стони-Бруке, а в конце этого месяца планируется провести полномасштабную оценку реальных характеристик на испытательном треке. Кроме того, в активе Amogy есть 5-КВт силовая аммиачная установка для беспилотника и 100-кВт для трактора.

Более того, Amogy работает в направлении мощнейших судовых установок для морского транспорта. К концу 2023 года она обещает показать работу буксира с силовой установкой мощностью 1 МВт, а к 2025 году обещает представить 10-МВт установку для морских контейнеровозов. И она не одна такая, ряд проектов предусматривает аммиак как косвенное и даже прямое топливо для авиационных и судовых двигателей.