Разные виды полимеров нельзя просто смешать и отправить в переработку. Именно поэтому сегодня 79% пластиковых отходов оказывается на свалках, 12% сжигается, а переработку проходит лишь около 9%. Особенно сложно работать со смесью самых распространенных материалов — ПЭТ, полиэтилена и полипропилена, которые окружают нас в бутылках, пакетах и пищевой упаковке.
Исследователи нашли необычное решение. Они адаптировали технологию, которая изначально создавалась для получения водорода из морских водорослей. Перед основной обработкой пластик ненадолго нагревают на воздухе. Это делает прочные полимерные цепочки более уязвимыми для последующей химической реакции. После этого вся смесь поступает в один реактор, где с помощью гидроксида натрия превращается в водородное топливо с чистотой свыше 90%. При этом авторы работы подчеркивают, что процесс не сопровождается выбросами углекислого газа.
Иллюстрация процесса термической обработки, который преобразует неоднородные пластиковые отходы в источник водорода, подобный биомассе, что позволяет производить водород без выбросов углекислого газа.
«Пластиковые отходы накапливаются с угрожающей скоростью, а чистый водород необходим для декарбонизации энергетики. Эта технология решает обе эти проблемы творческим и масштабируемым способом» , — сказала А-Хён «Алисса» Пак, декан имени Рональда и Валери Шугар в колледже Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и профессор химической и биомолекулярной инженерии.
Пока технология существует только в лаборатории. Исследователям еще предстоит доказать, что ее можно экономически эффективно масштабировать для городских предприятий по переработке отходов. Но сама идея выглядит многообещающе. Вместо того чтобы десятилетиями хранить пластик на свалках или сжигать его, человечество получает шанс превратить отходы в востребованный энергетический ресурс. Если технология подтвердит свою эффективность в промышленности, она сможет одновременно сократить объем пластикового мусора и увеличить производство низкоуглеродного водорода.
Нуклеиновые кислоты (от лат. Nucleus- ядро)- высокомолекулярные органические соединения, биополимеры (полинуклеотиды), присутствующие во всех живых организмах и выполняющие важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации.
В состав нуклеотидов входят: остаток фосфорной кислоты (фосфат- PO4), присоединённый по 5'-положению к моносахариду (дезоксирибоза или рибоза), к которому также через гликозидную связь (C-N) по 1'-положению присоединено одно из пяти азотистых оснований (гетероциклические производные пурина или пиримидина). Моносахариды и азотистые основания вместе образуют нуклеозиды.
Моносахарид нуклеотида дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)- дезоксирибоза (C5H10O4). Азотистые основания ДНК: аденин (A) (производное пурина с формулой C5H5N5), гуанин (G) (производное пурина с формулой C5H5N5O), тимин (T) (производное пиримидина с формулой C5H6N2O2), цитозин (C) (производное пиримидина с формулой C4H5N3O).
Моносахаридом нуклеотида рибонуклеиновой кислоты (РНК) является рибоза (C5H10O5). В РНК тимин заменяется на урацил (U) (производное пиримидина с формулой C4H4N2O2). Также в РНК есть очень много модифицированных оснований и сахаров, например, 2'-O-метилрибоза (наиболее часто встречающийся сахар) и псевдоуридин (наиболее часто встречающийся нуклеозид).
Различают четыре уровня организации нуклеиновых кислот.
Первичная структура- цепочка нуклеотидов, соединённых с помощью фосфодиэфирной связи (через остаток фосфорной кислоты). Вторичная структура- две цепи нуклеотидов, комплементарно соединённые водородными связями по принципу "голова-хвост" (3' к 5') (аденин соединяется только с тимином или урацилом, образуя две водородные связи; гуанин соединяется только цитозином или урацилом, образуя три водородные связи). Третичная структура- двойной винт, образующийся за счёт радикалов азотистых оснований (создаются дополнительные водородные связи). Четвертичная структура- это нуклеосомы, нити хроматина, рибонуклеопротеиды и многое другое...
ДНК чаще всего существует в виде двойного винта (третичная структура), в отличие от РНК, которая чаще представлена первичной структурой (но совсем не ограничивается ей!).
На этом пока всё.
...
Надеюсь, что это будет хоть кому-то интересно...
Ну, теперь вы знаете, что ДНК и РНК имеют конкретный состав.
Мы как производитель полимеров сразу скажем, что будет она не очень. Но всегда лучше рассказывать с конкретными примерами, поэтому собрали парочку. Если вкратце, мечта экоактивиста о мире без пластика в реальной жизни приведет не к тому, что на кассах в «Десяточке» пропадут пакеты, а к коммунальному аду, и отбросит некоторые отрасли сразу в XIX век.
Сначала пропадает нормальная вода
Ударение на слове «нормальная». Современные полимерные трубы не ржавеют, не собирают наросты из всего, что оказалось внутри, и служат десятилетиями. Они легкие и их легко монтировать (видели, как выглядит современный сварочный аппарат для полимерных труб? Да он же весит меньше килограмма!).
Уберем пластиковые трубы — и вернемся к «прекрасным» временам, где после отключения горячей воды из крана течет коричневый«привет» из прошлого.
Неотфильтрованная вода и вода после фильтрации
Потом молодые родители начнут переживать фрустрацию
Да они проклянут этот мир одними из первых. Ни одноразовых подгузников и пеленок, ни влажных салфеток, ни детского питания в удобной мягкой упаковке. Только постоянные стирка и кипячение по кругу. И про пластиковый детский горшок забудьте.
Детский эмалированный горшок. Фото: shutterstock
Да, наши предки как-то справлялись. Но вы правда думаете, что если бы у них был нормальный подгузник, стиральная машина, влажные салфетки и шанс поспать лишние сорок минут, они бы сказали: «Нет, спасибо, я лучше буду героически превозмогать»?
Кстати, о «превозмогать». Знаете, как раньше выглядели зубные щетки? Как деревянные палочки со свиной щетиной. А вместо пасты — порошок, который делает «шкряб-шкряб» по вашей эмали.
Вот здесь шутить уже сложнее, так что только суровые факты. Современная медицина очень сильно держится на стерильности. А стерильность часто держится на полимерах: одноразовые шприцы, катетеры, маски, перчатки, системы для капельниц, упаковка инструментов, элементы аппаратов ИВЛ.
Без пластика больницы возвращаются к многоразовому стеклу, металлическим иглам и постоянному вывариванию. И риск получить при простом уколе внутрибольничную инфекцию становится вполне реальным.
Можно сколько угодно ругать одноразовые вещи, но в медицине одноразовый = безопасный.
Древний и современный шприцы
Транспорт становится тяжелее, дороже и капризнее
Есть ощущение, что самолеты, автомобили и поезда состоят в основном из железа. Но на деле пластика и композитных материалов там гораздо больше, чем кажется. Просто они обычно внутри. Изоляция проводки, уплотнители, элементы салона, легкие детали, фары, покрытия, компоненты систем безопасности и многое-многое другое.
Да, и тут тоже человечество раньше как-то справлялось. Ездили себе на повозках и ездили: медленно и неудобно, зато медитативно!
Мы, в свою очередь, очень радуемся полимерному миру: быстрые и легкие автомобили с яркими фарами, подушками безопасности, приятным на ощупь рулем и износостойкой тканью кресел… Список можно продолжать бесконечно. Но зачем? Вы и так все знаете.
И наконец пакет. Главный подозреваемый!
Когда говорят о вреде пластика, чаще всего представляют именно его. Легкий, шуршащий, лежащий дома в пакете с пакетами.
Он правда стал символом проблемы под названием «это пластик во всем виноват». Но если мы говорим о современной упаковке, этот полиэтиленовый пакетик вместе со своими «братьями» еще и работает (а не только бесит экологов). Он защищает еду от грязи и влаги, помогает довезти продукты, продлевает свежесть, снижает потери при хранении и доставке.
Возможно, прямо сейчас кто-то читает этот текст, греет обед в полипропиленовом контейнере и косится на полиэтиленовый пакет рядом. А пакет никого не трогает. Он просто тихо сделал свою работу и сохранил еду нормальной.
А дальше все зависит уже не от пакета, а от нас. Использовал — собери, отсортируй и отправь на переработку, а не в общий мусорный бак.
Тот самый пакетик
И даже маскулинность может пострадать!
Потому что повесить полочку для любимой будет гораздо сложнее, когда вместо пластиковых дюбелей деревянные чопики…
Так что жизнь без пластика будет какой?
Ни разу не романтичной. Мир без полимеров выглядит красиво ровно до момента, пока вам не приходится чистить зубы свиной щетиной и надеяться, что многоразовый шприц в процедурном кабинете прокипятили на совесть.
Примечание: это, конечно, немного утрированно. Но мир без пластика оказался бы куда менее удобным, чем кажется в теории. Так что, возможно, вопрос не в том, чтобы отказаться от пластика совсем, а в том, чтобы использовать его разумно.
«Газпром» приступил к реализации проектов строительства в Москве двух новых энергоблоков — на ТЭЦ-25 и ТЭЦ-26. Два новых энергоблока в сумме дадут городу дополнительные 500 МВт электрической мощности. Для сооружения энергоблоков будет использоваться оборудование, выпущенное отечественными машиностроительными предприятиями.
На энергоблоке № 4 Белоярской АЭС в реакторе на быстрых нейтронах БН-800 завершилась первая в мире программа опытно-промышленной эксплуатации уран-плутониевого МОКС-топлива с добавлением так называемых минорных актинидов – наиболее радиотоксичных и долгоживущих компонентов, содержащихся в облученном ядерном топливе. Это ключевой элемент четвертого поколения атомных технологий и замыкания ядерного топливного цикла.
Стартовавшая с космодрома Плесецк ракета-носитель легкого класса «Ангара-1.2» успешно вывела военные спутники на целевые орбиты. С аппаратами установлена и поддерживается устойчивая телеметрическая связь, их бортовые системы функционируют в штатном режиме.
«АГР» и Defetoo запустили производство двигателей в Калуге. Предприятие приступило к серийному сборочному производству современных двигателей внутреннего сгорания. На площадке общей площадью 32 000 м² размещены линия сборки двигателей, участки подготовки компонентов, логистическая инфраструктура, а также испытательные и измерительные лаборатории.
ГК «Полипласт» запустила в Тульской области новый производственный комплекс по выпуску полимерного связующего для теплоизоляционных материалов и сырья для специализированных добавок. Площадка позволит выпускать до 60 тысяч тонн продукции в год. Выпуск готового продукта направлен преимущественно на внутренний рынок.
На базе Группы компаний «Белая Долина» открылась крупнейшая в России фабрика мороженого. Производственный комплекс площадью 23 тыс. м² оснащён новейшим технологическим оборудованием. Реализация инвестиционного проекта выводит предприятие на проектную мощность 20 тыс. тонн мороженого в год и обеспечивает кратный прирост производственных объёмов с потенциалом дальнейшего масштабирования.
На заводе «Красное Сормово» запустили производство винторулевых колонок мощностью 1200 кВт под маркой «ОСК.ВИНТЕХ» и ввели в эксплуатацию производственный цех. Площадка рассчитана на выпуск до 50 механических винторулевых колонок в год для судов класса «река-море». Этот проект закрывает потребность в сегменте ВРК мощностью до 1200 кВт, который ранее не был обеспечен собственным серийным производством в ОСК.
"Октава ДМ" открыла в Туле новое производство аудиоустройств полного цикла. Это современный комплекс площадью более 1 тыс. кв. метров на более 25 единиц производственного оборудования, включая станки с числовым программным управлением, установку лазерной резки и SMD-линию автоматизированного монтажа. Вся продукция - полностью российского производства.
Завод по производству кормов для животных построили в Московской области. Мощность комплекса позволит выпускать до 24 тысяч тонн продукции в год. В настоящее время на объекте ведется организация зон приема и хранения сырья, участков комплектации и упаковки, а также склада готовой продукции. Площадь объекта составляет около 4,6 тыс. кв. м.
Компания «НФГрупп» открыла в Нижегородской области высокотехнологичный комплекс по производству декоративных термопластичных пленок на основе поливинилхлорида по полному циклу. Такие пленки используют при изготовлении мебели, дверей, стеновых панелей, напольных покрытий, а также в интерьере и экстерьере автомобилей. Общие инвестиции составляют 2,1 млрд рублей. Предприятие после выхода на проектную мощность сможет выпускать ежегодно до 7,7 тыс. тонн продукции.
На следующих выходных покажем, как добыть промышленность при помощи рук и палочек. Спойлер: никак. Обязательно приходите.
Ученые доказали, что аргентинский древесный таракан Blaptica dubia способен перерабатывать полистирол и превращать его в энергию. В контролируемых условиях одна особь потребляет примерно 6 мг полистирола в день. Эффективность за 42 дня — 55%!
И это не механическое измельчение: пластик действительно разрушается на уровне химии. Особые ферменты растворяют структуру полимера, после чего образуются более простые молекулы. Эти соединения включаются в обычные энергетические процессы организма — от β-окисления до окислительного фосфорилирования. По сути, пластик становится топливом.
Синтетический углерод начинает рассматриваться не только как мусор, но и как ресурс. Это открытие показывает направление — создание биореакторов, где микроорганизмы и ферменты будут перерабатывать сложные отходы в энергию.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в канале ЭнергетикУм
Большинство космических аппаратов летает на химическом топливе. Но у такого подхода есть фундаментальная проблема: топливо тяжелое, а значит сильно ограничивает скорость и дальность полетов. Поэтому инженеры рассматривают другую идею — световые паруса.
Исследователи из Tuskegee University разработалипарус из наноструктурированного материала. Он состоит из фотонных кристаллов — с германиевыми столбиками, воздушными отверстиями и полимерной матрицей, толщиной всего 100–400 нанометров. Такое строение отражает лазерную волну нужной длины, но пропускает большую часть остального света.
В испытаниях квадратный метр такого материала отражал около 90% лазерного излучения мощностью 100 кВт. Пока это лабораторная демонстрация, но такие технологии могут стать основой для будущих проектов межзвездных миссий.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Учёные обнаружили совершенно новый тип химической реакции с участием серы, который раньше просто не существовал в учебниках. Международная команда исследователей выяснила, что молекулы, содержащие цепочки из трёх атомов серы (трисульфиды), могут обмениваться связями между собой в особом процессе, который назвали «метатезис трисульфидов». Самое удивительное — эта реакция происходит сама по себе при комнатной температуре, без нагрева, света, катализаторов или других реагентов. Обычно для перестройки серо-серных связей требуется энергия, но здесь молекулы буквально перестраиваются спонтанно, если их просто поместить в подходящий растворитель. Для химиков это считается большим открытием, потому что показывает новый фундаментальный механизм поведения серосодержащих молекул, которого раньше никто не наблюдал.
Что это значит для мира: открытие может сильно повлиять на разработку новых лекарств, материалов и полимеров. Сера входит в состав множества биологических молекул и лекарственных соединений, поэтому новая реакция может упростить синтез сложных веществ и позволить создавать новые типы медикаментов и функциональных материалов. Кроме того, такие реакции могут применяться в самовосстанавливающихся материалах, химии полимеров и нанотехнологиях, где важно быстро и легко перестраивать молекулярные связи. По сути, это может открыть новое направление в органической химии серы.
Лигнин — это природный полимер, который составляет до трети массы древесины и отвечает за ее прочность и защиту от влаги. Именно он делает дерево твердым (на изображении иллюстрация лигниновой клеточной стенки). Каждый год в мире образуется более 50 млн тонн лигнина, но большую часть этого ценного материала до сих пор просто сжигают как побочный продукт целлюлозно-бумажной промышленности.
Ученые Института Фраунгофера (IKTS) предложили иной подход — использовать лигнин в аккумуляторах. В рамках проекта ThüNaBsE древесный лигнин нагревают до 1400 °C без доступа воздуха, получая мелкодисперсный углерод, из которого изготавливают анод для натрий-ионной батареи.
В таких батареях нет лития, кобальта и никеля. Планируется, что они будут выдерживать более 200 циклов зарядки, чего достаточно для электровелосипедов, микроэлектромобилей и складской техники. В перспективе натрий-ионные аккумуляторы могут работать тысячи циклов и стоить до 40% дешевле литиевых — и все это буквально из древесных отходов.
Кстати, ранее международная команда немецких ученых предлагала использовать для анодов отходы цветков лаванды.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
