Ученые из Пхоханского университета науки и технологии (POSTECH) в Южной Корее сделали прорыв в производстве чистого водорода, используя микроволны для снижения энергозатрат процесса. Согласно их исследованиям, микроволновая энергия может заменить 75% тепловой энергии, необходимой для реакции, что открывает новые горизонты в устойчивом производстве водорода.

Чистый водород считается экологически безопасной альтернативой ископаемому топливу, так как его использование не сопровождается выбросами углекислого газа. Однако традиционные методы его производства требуют температур до 1500°C, что делает процесс энергоемким, дорогим и сложным для масштабирования.

Группа исследователей из POSTECH продемонстрировала, что использование микроволнового излучения снижает температуру восстановления легированного церия (CeO2) — ключевого материала для производства водорода — до уровня ниже 600°C. Это сокращает требования к температуре более чем на 60%, значительно уменьшая затраты энергии.

Одним из ключевых достижений стало быстрое формирование так называемых “кислородных вакуумов” — дефектов в структуре материала, необходимых для расщепления воды на водород и кислород. В традиционных методах производства этот процесс занимает несколько часов и требует экстремально высоких температур. Ученые POSTECH смогли достичь аналогичного результата всего за несколько минут, используя микроволны.

По словам профессора Хюнгю Джина, это исследование открывает путь к революционным изменениям в коммерческом производстве водорода, снижая затраты и повышая его доступность. Оно также прокладывает дорогу к разработке новых материалов, специально оптимизированных для химических реакций, управляемых микроволновым излучением.

Источник: POSTECH

Обнаруженные в торфяниках амазонских лесов микробы способны существенно повлиять на глобальный углеродный баланс и, следовательно, на климат Земли.

Эти микроорганизмы, найденные в условиях низкого содержания кислорода, принадлежат к группе Bathyarchaeia и играют ключевую роль в круговороте углерода.

Амазонские торфяники — одни из крупнейших хранилищ углерода на планете, удерживающие около 3,1 миллиарда тонн углерода, что вдвое больше, чем во всех мировых лесах. В их стабильных условиях органический материал накапливается тысячелетиями, замедляя разложение и сокращая выбросы парниковых газов. Однако изменения климата и деятельность человека ставят под угрозу их стабильность.

Новые микробы помогают торфяникам эффективно поглощать углерод, снижая токсичность углеродных соединений. Потребляя монооксид углерода, они преобразуют его в энергию, одновременно производя водород и углекислый газ, который другие микробы используют для выработки метана. Этот процесс поддерживает экосистему торфяников, позволяя им оставаться важными резервуарами углерода.

Тем не менее, потепление, изменение количества осадков и человеческое вмешательство могут нарушить этот баланс. Высушивание торфяников превращает их из углеродных поглотителей в источники выбросов, что может привести к выделению миллиардов тонн углекислого газа и метана, существенно усиливая глобальное потепление.

Исследователи подчеркивают важность защиты торфяников, чтобы предотвратить их деградацию и сохранить их роль в стабилизации климата. Новооткрытые микробы демонстрируют, что даже мельчайшие организмы способны оказывать значительное влияние на глобальные процессы, подтверждая их критическую важность для решения климатических проблем.

Источник: Phys

Ученые предполагают, что Вселенная может быть наполнена необычными объектами — бозонными звездами, состоящими из экзотической материи, которая не излучает свет.

Эти звезды, также называемые аксионными или темными звездами, являются теоретическими образованиями, связанными с гипотетическими частицами темной материи, такими как аксионы.

Современная космология указывает на то, что большая часть материи во Вселенной — это темная материя. Хотя прямых доказательств ее существования пока нет, многочисленные косвенные данные подтверждают ее влияние на движение галактик и структуру космоса. Аксионы, возможные носители темной материи, представляют собой гипотетические частицы с уникальными свойствами. Они чрезвычайно легкие, их масса значительно меньше массы нейтрино, а их квантово-волновая природа способна проявляться на масштабах целых галактик.

Как бозоны, аксионы обладают способностью занимать одно и то же квантовое состояние, что позволяет им сжиматься под воздействием собственной гравитации до высокой плотности. Это может привести к образованию бозонных звезд, которые не излучают свет и взаимодействуют с обычной материей только через гравитацию.

Размер таких звезд может варьироваться от масштаба обычных звезд до гигантских объектов, охватывающих ядра галактик. Несмотря на свою невидимость, бозонные звезды могут проявляться через гравитационное влияние на окружающее пространство или взаимодействие с другими объектами. Например, они способны вмешиваться в процессы термоядерного синтеза в обычных звездах или, в некоторых случаях, взрываться, как сверхновые.

Обнаружение бозонных звезд — крайне сложная задача, поскольку их существование основывается на гипотетических свойствах аксионов. Однако ученые продолжают изучение этих объектов, чтобы подтвердить их реальность и понять роль темной материи в эволюции Вселенной.

Источник: Space