Переработка пластика в графен с выделением чистого водорода

13.09.2023

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

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

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

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

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

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

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

>> Вперед: Электрическая доска для серфинга Cyrusher Thunder 13.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Летающая электростанция S2000 07.03.2026

Развитие возобновляемой энергетики заставляет инженеров искать новые способы использования природных ресурсов. Одним из самых перспективных направлений остается ветровая энергия, однако традиционные наземные турбины имеют ряд ограничений. Их мощность зависит от условий у поверхности земли, а для установки таких установок требуется значительное пространство. Поэтому исследователи все чаще обращают внимание на более высокие слои атмосферы, где воздушные потоки значительно сильнее и стабильнее. Именно эту идею воплощает экспериментальная система S2000 - первая в мире летающая электростанция, предназначенная для выработки электроэнергии на большой высоте. Недавно в китайской провинции Сычуань был зафиксирован подъем необычного аппарата, внешне напоминающего дирижабль из научно-фантастических фильмов. На самом деле это высокотехнологичная энергетическая установка, способная улавливать энергию ветра примерно на высоте двух километров. Испытания проводились в городе Ибинь. Там инженеры ...>>

Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026

Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ос ...>>

Случайная новость из Архива Питание носимой электроники радиоволнами 05.04.2021 Человек научился использовать радиоволны не только для передачи информации, взять хотя бы СВЧ-печи или Wi-Fi. Международная команда исследователей предлагает использовать их для подзарядки беспроводных медицинских приборов, измеряющих жизненные показатели пациента. При этом устройства смогут добывать энергию непрерывно, не завися от времени суток и погоды. Современные источники питания для носимой электроники медицинского назначения не идеальны. Фотоэлементы, например, нужно держать под солнечными лучами. Трибоэлектрические устройства требуют постоянного движения. Еще один вариант разработан группой специалистов под руководством профессора Ларри Чэна из Университета Пенсильвании. Ученые изготовили эластичную широкополосную вибраторную антенну, способную без проводов передавать данные, которые собирают медицинские датчики. Система состоит из двух металлических антенн, интегрированных на проводящий одноатомный материал графен с металлическим покрытием. Широкополосная конструкция позволяет сохранять функцию распределения даже когда устройство вытягивают, скручивают или гнут. Затем систему подключили к эластичному выпрямителю, получив ректенну, способную преобразовывать энергию электромагнитных волн в электричество. После этого электричество можно будет использовать для питания беспроводных устройств или зарядки аккумуляторов и суперконденсаторов. Ректенна может улавливать окружающие радиоволны и превращать их в энергию для приборов, измеряющих температуру тела, гидратацию или уровень кислорода. По сравнению с другими источниками производительность у нее меньше, зато система может добывать энергию непрерывно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026