Занимательно об энергетике - [55]
Проект «Фотоводород»
Предыдущий рассказ о гевее и растениях рода молочаевых, как надеется автор, укрепил веру читателя в то, что растения способны на многое. И даже на производство... водорода!
В 1942 году американский исследователь Г. Гаффрон обнаружил, что сине-зеленые водоросли (рекордсмены среди растений по длительности существования на Земле — 3 миллиарда лет!), помещенные в искусственную атмосферу из инертного газа (без углекислоты и кислорода воздуха), начинают под действием света выделять вовсе не кислород, а водород.
Как же так? Мы привыкли, что растения выделяют кислород, которым дышит все живое, а тут...
В поисках ответа на этот вопрос наука еще не пришла к единому мнению. Но, видимо, накопившиеся в результате разложения воды излишки водорода (напоминаем, что в естественных условиях этот водород соединяется с углекислотой воздуха) требуют выхода, удаления. И водоросли «извергают» их.
Водородный цех может работать не только в сине-зеленых водорослях, но и в некоторых видах фотосинтезирующих бактерий. А также в искусственных системах, содержащих выделенные из растений хлоропласты.
Ну чем не фантастика! Не надо копировать тончайшие процессы разложения воды (химическая бионика), а сразу получать уже готовый водород.
Брать от растений не только плоды или клубни, но и топливо. Однако не в виде дров, как встарь, а по-иному — остановить фотосинтез на стадии разложения воды и вывести водород из недр растений (или водорослей, или бактерий) до того, как он будет израсходован на восстановление углекислоты воздуха.
Подобные исследования были начаты во многих странах. В нашей стране возник проект «Фотоводород», объединяющий многие организации.
Его совместно осуществляют находящийся в подмосковном городе Пущино Институт фотосинтеза Академии наук СССР, химический и биологический факультеты Московского государственного университета и другие научные коллективы.
Конечная цель проекта «Фотоводород» — подобрать биологические системы, которые бы использовали солнечную энергию для извлечения из воды не только кислорода, но и водорода.
Вновь не будем углубляться в научные тонкости, а обрисуем лишь контуры. Наиболее развит аппарат фотосинтеза у высших растений. Но заставить работать высокоразвитые создания так, как это надо нам, совсем не просто. Поэтому выбрали обходный путь — модельные системы.
Решили разрушить клетки растений, выделить хлоропласты — органеллы, в которых идет фотосинтез, в чистом виде и поместить их в специально приготовленный раствор — среду, удобную для их функционирования.
В помощь хлоропластам приданы еще два необходимых компонента: ферредоксин — «профессиональный» переносчик электронов, образующихся при поглощении хлорофиллом квантов света, и гидрогеназу — биологический катализатор, способствующий быстрейшему выделению водорода.
Первая установка такого типа была создана в 1973 году в США. Она давала 15 микролитров водорода на миллиграмм хлорофилла и работала всего четверть часа. Дело в том, что ее составляющие части — ферредоксин и гидрогеназа — оказались очень нестойкими.
Тогда за дело взялись совместно советские и английские ученые (работники Института фотосинтеза в Пущине сотрудничали с лабораторией Лондонского университета, которой руководил профессор Дэвид Холл). Их установка выделяла уже литр водорода в час на грамм хлорофилла и работала 6 часов. Ученые сумели найти правильное соотношение частей, подобрали стойкие к окислению ферменты. Но через шесть часов погибает хлоропласт!
И в естественных условиях «срок службы» хлоро-пластов и молекул хлорофилла недолог. Но живая клетка непрерывно заменяет выбывшие из строя «детали» новыми — идет непрерывная регенерация рабочих частей.
Обновляется и состав хлорофиллов. И даже хлоропластов, крошечных фабричек фотосинтеза. А в искусственной системе этого нет. Поэтому здесь задача — постараться превзойти природу, сделать хлоропласта долгожителями, которые и с возрастом не теряли бы своих рабочих качеств.
Ученые многих стран мира пытаются продлить жизнь всех трех главнейших элементов: хлоропластов, ферре-доксина и гидрогеназы. Это один путь. Но есть и другой. Можно заменить живые элементы системы их синтетическими аналогами.
Работа ведется в обоих направлениях. Химики стараются подыскать или создать подходящие аналоги, а биологи — повысить стойкость живых участников реакции.
Гидрогеназа, например, встроенная в твердую матрицу (стекло или сажа), работает со 100-процентной эффективностью. И уже не минуты, даже не часы, а год!
Кто выиграет в этом соревновании, сказать трудно. Системы могут быть и «живые», и синтетические, и комбинированные.
Будущее проблемы «Фотоводород», как и всякой фундаментальной проблемы, предсказать трудно. Но вот что пишет большой энтузиаст этого дела, один из создателей проекта «Фотоводород», декан химического факультета МГУ, член-корреспондент Академии наук СССР И. Березин:
«Представим себе, что водородные реакторы установлены где-нибудь в пустыне, где солнце светит почти весь год. Тогда за день с квадратного метра поверхности удастся добывать 9 молей водорода — 18 граммов, или 18 тонн с квадратного километра. Расчет показывает, что абсолютно все энергетические нужды нашей страны может удовлетворить урожай водорода, снимаемый с участка пустыни размером 140 X 140 километров...»
Вот уже 20 лет кварки интригуют физиков. Эти выдуманные частицы многое объяснили и могли бы стать первоэлементами, из которых построен мир если бы их удалось обнаружить! О головоломных путях познания которыми идут ученые о фантастичности картины мира открывающейся их глазам, о новейших научных достижениях физики рассказывает доктор наук Ю. Чирков. Издание рассчитано на самые широкие круги читателей.
Смеясь над историями про инопланетян, мы порой невольно забываем, что человек – тот еще пришелец. Появившийся на Земле словно бы из ниоткуда, он за долгие века своего существования обогнал себе подобных, достигнув… чего? Успеха? Или краха? Создав искусственный интеллект и претворив в жизнь самые смелые машинные проекты, человек и не заметил, как превратился в настоящего раба пультов, кнопок и механизмов. Так куда заведет нас эта опасная, извилистая и полная загадок тропа? Комментарий Редакции: Нам приоткрыта чарующая завеса поразительной тайны: так откуда же, все-таки, взялся человек? Вопрос – уже близкий к риторическому и, скорее всего, вечный.
В сборнике крупнейшие советские ученые-академики Александров А., Велихов Е., Марков М. и другие решительно выступают против угрозы термоядерной войны и рассказывают о ее катастрофических для всего человечества последствиях. Издание рассчитано на массового читателя.Fb2 создан по материалам сайта http://nplit.ru «NPLit.ru: Библиотека юного исследователя».
День 4 ноября 1922 года стал одним из величайших в истории мировой археологии. Именно тогда знаменитый египтолог Говард Картер и лорд Карнарвон, финансировавший раскопки, обнаружили гробницу фараона Тутанхамона, наполненную бесценными сокровищами Однако для членов экспедиции этот день стал началом кошмара. Люди, когда-либо спускавшиеся в усыпальницу, погибали один за другим. Газеты принялись публиковать невероятные материалы о древнем египетском демоне, мстящем археологам за осквернение гробницы…В своей увлекательной книге известные исследователи исторических аномалий Коллинз и Огилви-Геральд подробно изложили хронологию открытия гробницы Тутанхамона и связанных с этим загадочных событий Основываясь на письмах и статьях знаменитых археологов, а также воспоминаниях очевидцев, авторы задаются сенсационным вопросом: не могли ли Говард Картер и лорд Карнарвон обнаружить в гробнице Тутанхамона некую взрывоопасную тайну, способную в случае огласки перевернуть сложившиеся взгляды на библейскую и мировую историю? И не могла ли эта тайна стать для первооткрывателей усыпальницы реальным проклятием — осуществляемым не мстительными богами Египта, а наемными убийцами на службе влиятельных политических сил, которым могла помешать неудобная правда?
Земная цивилизация достигла критического порога, и потеря людьми интереса к космосу лишь вершина айсберга. Первые космические программы имели ясную цель, объявленную Циолковским: расселение человечества по Солнечной системе. Сейчас цель потеряна как для развития космонавтики, так и для человечества в целом. Оно должно сдать экзамен на разумность и обеспечить себе переход на новую ступень развития.(«Техника-молодежи», № 8/2004)
Настоящее пособие знакомит учителей физической культуры с нормами санитарно-гигиенического режима, мерами пожарной безопасности на уроках физкультуры. В нем представлены нормативные акты, формы документов, извлечения из методических указаний, правил и инструкций по охране труда, регламентирующие безопасность проведения физкультурно-оздоровительной, учебной и внеклассной работы в образовательных учреждениях; показан порядок и правила проведения инструктажей по мерам безопасности.Пособие предназначено для студентов, преподавателей, учителей физической культуры и школьников.
Эта книга о наших детях, о происшествиях и явлениях, связанных с ними и выходящих за рамки традиционного мировосприятия.Вас, уважаемый читатель, ждут встречи с героями невероятных историй, удивительными людьми, участниками и очевидцами феноменальных событий, необъяснимых с точки зрения логики и «приземленного» мышления.Также вы получите возможность побывать в гостях у известной духовной целительницы Зины Ивановны, побеседовать с ней, вместе проанализировать почерпнутую информацию. Эта необычная женщина будет комментировать те удивительные истории, которые рассказаны на этих страницах.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.