У самого синего моря…Природные ресурсы Туапсинского района (6+)

Сен 29th На Ямале запустили самую северную в России станцию мониторинга парниковых газов

Она вошла в национальную сеть карбоновых полигонов и будет изучать обмен углерода в тундровых экосистемах, в том числе процессы, связанные с вечной мерзлотой.

Станцию запустили НОВАТЭК совместно с Минобрнауки России, Научным центром изучения Арктики и Тюменским государственным университетом. Она расположена на территории лицензионного участка НОВАТЭК-Юрхаровнефтегаз в зоне южной тундры.

Одна из главных задач станции — получить данные о том, сколько углерода поглощают тундровые экосистемы и сколько парниковых газов они выделяют. Для этого на объекте установлено измерительное оборудование и пробурена термометрическая скважина, которая позволит наблюдать за состоянием вечной мерзлоты.

Новая станция дополнит карбоновый полигон «Семь лиственниц», расположенный в зоне лесотундры. Таким образом, исследователи смогут сопоставлять данные из разных арктических экосистем и точнее оценивать происходящие изменения.

Мониторинг особенно важен для Арктики: при изменении температуры и состояния мерзлоты меняются процессы накопления и выделения углерода в почве. Полученные наблюдения должны помочь уточнить климатические прогнозы для региона и оценить последствия изменений мерзлотных экосистем для окружающей среды и инфраструктуры.

Сен 24th Baguette Studio сделала лампы, которые можно переплавлять снова и снова

Вместо традиционного плафона из стекла или пластика дизайнеры используют натуральный воск. При этом меняется сама логика владения предметом: покупатель получает не раз и навсегда заданную форму, а определенное количество материала, которое можно использовать снова.

В коллекцию входят настольные, настенные и подвесные светильники. У всех вариантов одинаковые стальная основа и электрические компоненты, а меняется только восковой корпус. Для него используется смесь пчелиного и растительного воска. В зависимости от модели плафон содержит 400 или 800 граммов материала.

Главное свойство такого корпуса — его можно полностью переплавить и отлить заново без потери материала. Поэтому настольный светильник при желании можно превратить в настенный или подвесной, а затем снова вернуть ему прежнюю форму.

Для изготовления плафонов Baguette Studio использует ротационное формование. Это промышленная технология, обычно применяемая для производства полых пластиковых изделий — например, игрушек, садовой мебели и лодок. Дизайнеры разработали собственную компактную машину из стандартных алюминиевых профилей, чтобы перенести этот процесс из крупного производства в небольшую мастерскую.

Производство начинается с восковых гранул. Их расплавляют и заливают в двухчастную форму. Затем форму закрепляют в раме, которая вращается примерно 45 минут. Жидкий воск постепенно покрывает ее внутреннюю поверхность, формируя полый плафон. После охлаждения форму раскрывают, а готовую деталь отделяют и обрабатывают.

Материал подобран не случайно. Смесь восков рассчитана на то, чтобы сохранять форму при нагревании до 100 °C, поэтому обычное использование светильника не должно приводить к размягчению плафона. При этом поверхности не требуется дополнительная отделка.

Но интереснее всего здесь не сам материал, а предложенная дизайнерами модель обращения с вещами. Обычно при смене интерьера или просто при желании обновить предмет старый светильник становится отходом, хотя его металлическая конструкция и электроника по-прежнему исправны. В Le Labo 1.0 эти части остаются на месте, а изменяется только форма восковой оболочки.

Получается почти буквальное воплощение принципа «материал вместо вещи». Владелец условно покупает не окончательную форму светильника, а 400 или 800 граммов воска и механизм, который можно использовать дальше. Если дизайн надоел, материал возвращается в исходное состояние и получает новую жизнь.

У такого подхода есть еще одна любопытная особенность: производство можно сделать локальным. Собственная машина Baguette Studio разборная, поэтому ее можно перевозить и устанавливать непосредственно на выставках или других площадках. Студия уже демонстрировала технологию на Неделе дизайна в Милане.

Le Labo 1.0 показывает довольно радикальную версию циркулярного дизайна: предмет не обязательно должен быть рассчитан на один жизненный цикл. Если конструкцию сделать разборной, а материал — способным многократно возвращаться в исходное состояние, обновление вещи перестает означать производство новой.

Сен 23rd Сельскохозяйственные удобрения ускоряют разрушение коралловых рифов

Сельскохозяйственные удобрения могут значительно ослаблять способность коралловых рифов противостоять потеплению океана. К такому выводу пришли исследователи Института морской микробиологии Общества Макса Планка и их коллеги, изучив влияние повышенной концентрации азота на кораллы. Оказалось, что избыток питательных веществ нарушает взаимодействие кораллов с их симбиотическими водорослями и делает рифы уязвимее к тепловому стрессу.

Кораллы живут в тесном симбиозе с микроскопическими водорослями — динофлагеллятами из семейства Symbiodiniaceae. Они получают от водорослей значительную часть органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза, а взамен предоставляют им убежище и необходимые для роста соединения. Именно этот симбиоз позволяет коралловым рифам существовать в бедных питательными веществами тропических водах.

Исследование показало, что дополнительный азот способен нарушить этот баланс. Ученые наблюдали за кораллами, подвергнутыми воздействию повышенных концентраций азота, и обнаружили изменения в обмене веществ между кораллом и его симбиотическими водорослями.

Проблема возникает из-за того, что сельскохозяйственные удобрения содержат соединения азота и фосфора. Часть этих веществ не усваивается растениями и вместе с дождевыми и грунтовыми водами попадает в реки, а затем в прибрежные районы океана. Такое обогащение воды питательными веществами называют эвтрофикацией.

Избыток азота, как показали эксперименты, может стимулировать рост симбиотических водорослей, но одновременно изменять соотношение между количеством водорослей и питательными веществами, которые они передают кораллу. В результате коралл получает меньше энергетической выгоды от симбиоза.

Особенно важным оказался эффект при повышенной температуре воды. Кораллы, испытывающие избыток азота, хуже переносили тепловой стресс. При сильном потеплении они могут терять симбиотические водоросли — процесс, известный как обесцвечивание кораллов. Если тепловой стресс сохраняется достаточно долго, коралл может погибнуть.

Таким образом, локальное загрязнение удобрениями способно усиливать воздействие глобального потепления. Даже коралловые сообщества, которые считаются относительно устойчивыми к повышению температуры, могут потерять часть этой устойчивости, если одновременно подвергаются воздействию избытка питательных веществ.

Ученые отмечают, что результаты имеют практическое значение для сохранения рифов. Сокращение поступления азота и других питательных веществ с сельскохозяйственных территорий может стать одним из способов уменьшить дополнительную нагрузку на коралловые экосистемы. Это особенно важно для прибрежных регионов, где сельское хозяйство и коралловые рифы находятся в непосредственной близости.

Исследование показывает, что состояние рифов определяется не только температурой океана. Изменение климата и локальное загрязнение действуют одновременно, причем один фактор способен усиливать уязвимость экосистемы к другому.

Сен 23rd Солнечные элементы научились собирать энергию Солнца на глубине 10 метров

Технология может дать автономным подводным датчикам, камерам и роботам собственный источник энергии.

Главная проблема подводной солнечной энергетики заключается не только в том, что под водой темно. Вода быстро поглощает значительную часть солнечного излучения, причем в первую очередь исчезают длинноволновые компоненты — красный и инфракрасный свет. На глубине 5–10 метров в основном остаются более короткие сине-зеленые волны примерно в диапазоне 400–600 нм. Обычные кремниевые солнечные элементы рассчитаны на значительно более широкий спектр и поэтому под водой работают менее эффективно.

Команда из Юньнаньского университета разработала для этой задачи перовскитные фотоэлементы с широкой запрещенной зоной. Такой материал позволяет настроить солнечный элемент на тот спектр, который действительно доходит до него под водой. Дополнительно исследователи использовали полимер полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, который помогает улучшить перенос электронов и стабильность перовскитного материала.

В лабораторных экспериментах при освещении спектром, соответствующим условиям на глубине 10 метров, фотоэлементы достигли эффективности преобразования света в электричество 34,71%. Для сравнения, при обычном наземном солнечном спектре их эффективность составляла 17,08%. Это не означает, что под водой они производят больше энергии: интенсивность света там гораздо ниже. Высокий показатель отражает то, насколько хорошо материал использует именно тот свет, который способен проникнуть сквозь воду.

Затем технологию проверили уже в море. Исследователи установили крупноформатные модули на подводных роботах и погрузили их на 10 метров у островов Вэйчжоу в Южно-Китайском море. За два часа работы модули выработали 324 мВт·ч — достаточно, чтобы зарядить литий-ионные аккумуляторы и питать светодиоды. Для сравнения, на глубине 2 метров те же элементы площадью 115 см² произвели за два часа 1416 мВт·ч.

Отдельно ученые проверили устойчивость элементов. В ускоренных испытаниях они практически не деградировали после 1160 часов работы в условиях, имитирующих глубину 10 метров. На основании испытаний исследователи оценивают потенциальный срок непрерывной работы под водой примерно в 5,5 года при температуре 25 °C и глубине 10 метров. Это пока расчетная оценка долговечности, а не подтвержденный пятилетним натурным испытанием срок службы.

Практическое значение технологии связано прежде всего с устройствами, которым приходится долго работать вдали от берега. Подводные сенсоры, камеры и системы связи обычно зависят от аккумуляторов, кабелей или регулярного обслуживания. Если часть необходимой энергии они смогут получать непосредственно из солнечного света, это позволит увеличить продолжительность автономной работы и расширить районы наблюдений за морской средой.

При этом 10 метров — не предел, установленный физикой, а глубина, на которой технология уже прошла полевые испытания. Исследователи планируют проверить ее работу на большей глубине и определить реальный предел использования подводной фотоэлектрики. Одна из будущих задач — разработать стандартизированные методы испытаний таких солнечных элементов в морской среде.

Сен 22nd Ультрачёрная шерсть позволяет получать пресную воду из солёной без электричества

Для создания материала учёные взяли белую шерстяную ткань и обработали её полидофамином — полимером, способным эффективно поглощать свет. Затем поверхность волокон протравили, сформировав на них микроскопические структуры, которые дополнительно удерживают свет. Такой подход исследователи подсмотрели у пернатых райских птиц с почти чёрным оперением.

Получившийся материал поглощает практически весь падающий на него видимый свет: он отражает менее 0,5% света. Полидофамин также преобразует ближнее инфракрасное излучение в тепло. Благодаря этому шерсть нагревает тонкий слой воды непосредственно у своей поверхности. Вода испаряется, а растворённые соли остаются в исходной воде. Затем водяной пар можно собрать и сконденсировать в пресную воду. Такой процесс называется межфазным солнечным испарением.

Исследователи испытали три конструкции материала: горизонтальную, вертикальную с одной рабочей стороной и вертикальную с двумя. Наиболее эффективной оказалась последняя. При освещении, соответствующем стандартному уровню солнечного излучения, она обеспечивала испарение воды со скоростью 2,43 кг на квадратный метр в час. При этом материал сохранял стабильную работу в течение 10 часов без накопления соли на поверхности.

Важное преимущество разработки — состав. В отличие от многих современных солнечных испарителей, для которых используют синтетические наноматериалы или сложные трёхмерные конструкции, здесь основой служит обычная шерстяная ткань. По расчётам авторов, материалы для изготовления фрагмента размером 20 × 20 см стоят около 0,62 доллара. Масса материала составляет примерно 281 г на квадратный метр.

Исследователи также провели испытание на открытом воздухе в Итаке, штат Нью-Йорк. Материал работал с водой, солёность которой была примерно в три раза выше морской, в том числе в частично облачную погоду. По словам авторов, полученная вода соответствовала требованиям к питьевой воде Всемирной организации здравоохранения и Агентства по охране окружающей среды США.

При этом разработку пока рано считать готовой заменой промышленным опреснительным установкам. Полученная производительность ниже, чем у некоторых более сложных солнечных систем, а расчётные показатели для солнечного климата ещё не означают, что такое количество воды удастся получать в любых реальных условиях.

Авторы рассматривают материал прежде всего как вариант децентрализованного опреснения — для мест, где нет стабильного доступа к электроэнергии и крупной водной инфраструктуре. По их модели, квадратный метр материала в солнечном климате вроде побережья Йемена потенциально может обеспечить около 4700 литров водяного пара в год. Следующим этапом станут испытания с солоноватой подземной водой и сточными водами.

Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.

Сен 21st Дата-центр в Карелии начал выращивать овощи на собственном тепле

Фото: Минэкономразвития Карелии

Теплицу отапливают без дополнительного топлива. Теплый воздух, который образуется при работе серверного оборудования, по специальным воздуховодам направляют внутрь сооружения. Таким образом, побочный продукт работы дата-центра становится источником тепла для растений.

Проект реализует резидент «КЮ Дата Центр». В компании сообщили, что часть выращенных овощей получают сотрудники, а часть безвозмездно передают учреждениям. Свежий урожай также отправили в детскую школу-интернат в Надвоицах.

В дальнейшем предприятие планирует увеличить объем производства и начать коммерческую реализацию овощей.

Идея особенно интересна для северных регионов: дата-центрам требуется много электроэнергии, а значительная ее часть в итоге превращается в тепло. Если его не выбрасывать в окружающую среду, а использовать повторно, можно одновременно сократить потребность в дополнительном отоплении и получить полезную продукцию.

В Карелии получилась буквально замкнутая цепочка: серверы работают — выделяют тепло — тепло помогает расти овощам — урожай отправляется людям. Цифровая инфраструктура в таком случае становится еще и частью локальной системы производства продуктов.

Сен 17th На Аляске испытали дроны для искусственного увеличения осадков

Rainmaker использовала дроны и систему мониторинга погоды, чтобы обрабатывать подходящие облака йодистым серебром. Его частицы способствуют образованию кристаллов льда в переохлажденных облаках. Кристаллы затем увеличиваются в размерах и выпадают из облака в виде осадков — дождя или снега.

Технология засева облаков известна с середины XX века. Ее смысл не в создании дождя из безоблачного неба, а в усилении осадков из уже существующих облаков при подходящих атмосферных условиях. Поэтому дроны не «управляют погодой» в полном смысле слова: они позволяют точнее доставлять реагент в нужную часть облака.

Rainmaker называет эксперимент доказательством того, что ее технология способна работать в больших масштабах. Компания планирует применять ее для увеличения водных ресурсов в засушливых районах западной части США, в том числе для бассейна реки Колорадо и Большого Соленого озера. При этом климатологи подчеркивают, что засев облаков сам по себе не способен компенсировать последствия изменения климата и продолжительных засух.

Главное ограничение эксперимента — цифра в 72 млн литров остается оценкой Rainmaker. The Independent не приводит независимого измерения этого объема и не сообщает о публикации результатов эксперимента в научном журнале. Поэтому корректнее говорить не о том, что дроны «создали 72 млн литров воды», а о расчетном количестве дополнительных осадков, которое компания связывает с проведением операции.

Сен 16th В Австралии появился новый способ экологичных похорон — гроб из мицелия

Гроб изготовила нидерландская компания Loop Biotech. Его основа — мицелий, то есть разветвленная сеть грибных гиф, и волокна конопли. Конструкцию выращивают в специальной форме в помещении с контролируемыми условиями: на производство одного гроба требуется около недели.

После захоронения материал не просто разлагается, а становится частью почвы. По данным производителя, гроб превращается в почвенный материал примерно за 45 дней. Для сравнения, традиционному деревянному гробу в зависимости от условий могут потребоваться десятилетия.

Выбор такого способа захоронения семья связала с отношением Кэролин к природе. Ее муж Дональд рассказал, что для нее было важно «вернуть что-то природе» даже после смерти.

Мицелий уже используют как основу для различных биоразлагаемых материалов: грибная сеть способна связывать органические наполнители и формировать легкие прочные конструкции. В случае с погребальными изделиями эта технология позволяет отказаться от материалов, которые сохраняются в земле значительно дольше.

Грибной гроб стал частью более широкого интереса к экологичным способам захоронения. В Австралии около 70% людей выбирают кремацию, однако этот процесс связан с выбросами парниковых газов: по оценке PlanetMark, обычная кремация дает около 125 кг CO₂ на человека. В качестве альтернативы также развиваются естественные захоронения без бальзамирования и щелочной гидролиз — способ, при котором вместо огня используют воду.

По словам основателя Loop Biotech Боба Хендрикса, в Европе и США уже состоялись тысячи захоронений с использованием таких гробов. Теперь технология впервые появилась и в Австралии.

Сен 16th Сыворотку от производства сыра превратили в биотопливо

Сыворотка остается после отделения творожной массы при изготовлении сыра. В ней сохраняются молочный сахар лактоза и другие органические вещества, поэтому теоретически она может служить сырьем для биотехнологического производства. Однако при изготовлении некоторых твердых сыров сыворотка дополнительно получает много соли. Из-за этого ее сложнее перерабатывать и использовать повторно, а обычные способы утилизации могут быть затратными.

Исследователи предложили использовать содержащиеся в сыворотке сахара в качестве сырья для биологического процесса получения биоэтанола. При ферментации микроорганизмы преобразуют сахара в этанол, который может использоваться как топливо или компонент топливных смесей. При этом после переработки остается еще один поток материала, который потенциально можно дополнительно извлекать и использовать.

Масштаб проблемы в Великобритании оценивается примерно в 95 тыс. тонн соленой сыворотки в год. Она образуется главным образом при производстве чеддера и сходных сыров. В отдельных молочных хозяйствах объем побочного продукта может достигать десятков тысяч литров в неделю.

При этом речь пока идет не о массовом производстве топлива из сыворотки, а о разработке и проверке технологии. Исследователи рассматривают возможность размещать установки непосредственно рядом с предприятиями, где образуются пищевые отходы. Такой подход позволит сократить перевозки сырья и одновременно превратить расходы на утилизацию в источник дополнительного продукта.

Интерес к соленой сыворотке связан не только с производством топлива. В научной литературе ее рассматривают как потенциальное сырье для получения белков, молочной кислоты, кормовых компонентов и даже биоразлагаемых полимеров. В 2025 году обзор исследований оценил ежегодный объем такого побочного продукта в Великобритании примерно в 95 250 тонн — цифра близка к оценке нового проекта.

Следующим этапом Take Root Bio и Университет Хериота — Уатта планируют проверить, можно ли применять аналогичный подход к другим отходам пищевой промышленности, в том числе к остаткам переработки фруктов и овощей. Компания также изучает возможность улавливать газы, образующиеся при ферментации, включая метан и водород, и использовать их в замкнутых производственных системах.