Искусственный интеллект и смешанная реальность: новая эра в дентальной имплантологии

Цифровизация медицины набирает беспрецедентные обороты, и стоматология по праву занимает место в авангарде этого технологического прорыва. Долгие годы...

Иммунные клетки «помнят» ожирение: учёные нашли механизм, мешающий снижению веса

Переход на менее калорийное питание не всегда сопровождается ожидаемым снижением веса. Японские учёные обнаружили один из возможных биологических барь...

Учёные адаптировали «кофеиновый сон» для водителей с апноэ

Исследователи из Университета Лафборо разработали специальные рекомендации для водителей с обструктивным апноэ сна. Эксперимент показал, что привычная...

Специальные очки замедлили развитие близорукости у детей более чем на 70%

Близорукость становится одной из самых распространённых проблем со зрением в мире. По существующим прогнозам, к 2050 году миопия может быть выявлена п...

Инновационная жевательная резинка против ВПЧ и бактерий: новый шаг в профилактике рака полости рта

Наука и медицина продолжают удивлять нас нестандартными подходами к профилактике серьезных заболеваний. То, что мы привыкли воспринимать как обычное с...

Учёные научились получать водород из хлебных крошек — это может заменить ископаемое топливо

Учёные научились получать водород из хлебных крошек — это может заменить ископаемое топливоХимики разработали необычный и перспективный способ получения водорода из пищевых отходов — в частности, из хлебных крошек. Новая технология может стать экологичной альтернативой традиционным методам, основанным на использовании ископаемого топлива.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Chemistry, показывает, что обычные пищевые отходы способны заменить нефть и газ в одном из ключевых процессов химической промышленности — гидрогенизации.

Гидрогенизация широко применяется при производстве продуктов питания, пластмасс и лекарств. Этот процесс заключается в добавлении молекул водорода к другим химическим соединениям. Однако сегодня основная масса водорода производится из ископаемого топлива с помощью парового риформинга — энергоёмкой технологии, которая сопровождается выбросом 15–20 килограммов углекислого газа на каждый килограмм водорода.

Именно поэтому поиск экологичных альтернатив является одной из главных задач современной химии.

Учёные решили обратиться к природе. Известно, что некоторые бактерии, включая E. coli, способны вырабатывать водород в бескислородной среде. Исследователи предположили, что если объединить этот биологический процесс с химическим катализом, можно создать устойчивую систему получения водорода без использования ископаемого топлива.

Главной сложностью оказалось подобрать катализатор, который сможет работать в «живой» среде — в воде, при умеренной температуре и без вреда для микроорганизмов.

В эксперименте исследователи выращивали бактерии E. coli в среде с глюкозой, добавляя палладиевый катализатор. Смесь выдерживалась при температуре около 37°C в условиях отсутствия кислорода. В результате удалось достичь эффективности реакции на уровне 94%, что является очень высоким показателем.

Механизм оказался следующим: бактерии вырабатывают водород, который сразу же взаимодействует с металлическим катализатором, закреплённым на клеточной мембране. Таким образом запускается реакция гидрогенизации.

Следующим шагом стало удешевление процесса. Вместо чистой глюкозы учёные использовали хлебные отходы. С помощью ферментов сложные углеводы из крошек расщеплялись до простых сахаров, которыми затем «кормили» бактерии.

Фактически исследователям удалось превратить хлебные отходы в источник водорода.

Более того, учёные пошли ещё дальше и генетически модифицировали бактерии так, чтобы они сами могли производить необходимые для реакции вещества. Это позволяет использовать внутренние метаболические пути клетки для создания нужных соединений.

Результаты оказались впечатляющими: использование биологического водорода позволило снизить выбросы парниковых газов в три раза по сравнению с традиционными методами. А процесс, основанный на хлебных отходах, показал даже отрицательный углеродный след — более чем на 135% ниже стандартных показателей.

Это означает, что технология не только снижает вред для окружающей среды, но и потенциально может компенсировать уже существующие выбросы.

Пока что метод лучше всего работает с простыми органическими соединениями и уступает по эффективности промышленным технологиям. Однако учёные уверены, что это лишь первый шаг.

В дальнейшем они планируют расширить список используемых отходов и адаптировать процесс для промышленного масштаба.

Если технология будет успешно доработана, она может изменить подход к химическому производству, сделав его более устойчивым и экологичным. В будущем заводы смогут использовать отходы пищи вместо нефти и газа, превращая их в ценные химические продукты и энергию.


Комментарии:

Оставить комментарий

Семейные ссоры..

Существует расхожее мнение о том, что «женщина способна сделать скандал из ничего». Да на первый взгляд пепел на ковре, отпечатки грязной ... подробнее

Алгоритмы глубокого обучения повышают то..

Учёные инженерного факультета Гонконгского университета (The University of Hong Kong, HKU) разработали два инновационных алгоритма ... подробнее

Психологи рассуждают, продолжать ли отно..

Еще вчера на свидания вы собирались часами. Хотели, чтобы все было идеально, ведь ваш избранник – почти принц. Вы слушали его с открытым ... подробнее

Все замечания и пожелания присылайте на info@greenrussia.ru.
Зеленая Россия – портал для дачников России. Все права защищены и охраняются законом. © 2007 - 2026.

При использовании материалов сайта, активная ссылка на www.greenrussia.ru обязательна.