Навукоўцы прапанавалі атрымліваць паліва з бананавай лупіны

З аднаго кілаграма біямасы можна атрымаць 100 літраў вадароду.

Навукоўцы з Федэральнай політэхнічнай школы Лазаны прапанавалі выкарыстоўваць бананавую лупіну для вытворчасці вадароднага паліва. Механізм, прапанаваны даследнікамі, дапамагае атрымаць не толькі паліва, але і каштоўны вугляродны біявугаль, паведамляе Scitech daily.

Па меры таго, як растуць запатрабаванні чалавецтва ў энэргіі, узрастае і выкарыстанне выкапнёвага паліва. У выніку растуць і выкіды парніковых газаў, што негатыўна адбіваецца на клімаце планеты. Каб вырашыць гэтую праблему, навукоўцы шукаюць альтэрнатыўныя крыніцы атрымання энэргіі.

Асноўным кандыдатам на гэтую ролю з'яўляецца вадарод, які атрымліваецца з «біямасы» раслін і жывёл. Біямаса таксама паглынае вуглякіслы газ з атмасферы і назапашвае яго.

У цяперашні час існуе два асноўныя метады пераўтварэння біямасы ў энэргію: газіфікацыя і піроліз. Пры газіфікацыі цвёрдая ці вадкая біямаса награваецца да тэмпературы блізу 1000°C, ператвараючыся ў газ і цвёрдыя злучэнні; газ называецца «сінгаз», а цвёрдае рэчыва — «біявугаль».

Сінтэз-газ уяўляе сабой сумесь вадароду, метану, вокісу вугляроду і іншых вуглевадародаў, якія выкарыстоўваюцца ў якасці «біяпаліва» для выпрацоўкі электраэнэргіі. Біявугаль часта ўважаюць цвёрдымі вугляроднымі адкідамі, хоць яго можна выкарыстоўваць у сельскай гаспадарцы.

Іншы метад, піроліз, нагадвае газіфікацыю, за выключэннем таго, што біямасу награваюць пры ніжэйшых тэмпературах, ад 400 да 800°C, і пры ціску да пяці бар. Існуе тры тыпу піролізу: звычайны, хуткі і флэш-піроліз. З усіх трох першыя два займаюць больш за ўсё часу і вырабляюць больш за ўсё вугалю.

Цяпер навукоўцы прапанавалі новы від піролізу, які дазваляе атрымаць не толькі сінгаз, але і біявугаль з цвёрдага вугляроду, які можна выкарыстоўваць у іншых мэтах. Піроліз ажыццяўляецца з выкарыстаннем ксенонавай лямпы, якая выпускае ўспышкі.

Белае святло ўспышкі лямпы забяспечвае магутную крыніцу энэргіі, а таксама кароткія імпульсы, якія спрыяюць фотатэрмічным хімічным рэакцыям. Навукоўцы ствараюць магутны выбліск святла, які паглынае біямасу і якая запускае фотатэрмічнае пераўтварэнне ў газ і вугаль.

Метад выкарыстоўвалі для розных крыніц біямасы: бананавай лупіны, кукурузных катахаў, апельсінавай коркі, кававых зерняў і шкарлупіны какосавых арэхаў, якія спачатку сушылі пры 105°C на працягу 24 гадзін, а затым здрабнялі і прасейвалі да стану дробнага парашка. Затым парашок змяшчалі ў рэактар з нержавеючай сталі са стандартным шкляным акном пры атмасферным ціску і ў інэртнай атмасферы. Ксенонавая лямпа міргала, і ўвесь працэс пераўтварэння завяршаецца за некалькі мілісекунд.

«Кожны кілаграм высушанай біямасы можа генераваць амаль 100 літраў вадароду і 330 грам біявугалю», – кажа адзін з даследчыкаў Бхаўна Нагар.

Адзначаецца, што і газ і вугаль, якія атрымліваюцца з дапамогай новага метаду, каштоўныя. Вадарод можна выкарыстоўваць у якасці зялёнага паліва, а вугаль - спальваць або выкарыстоўваць у якасці ўгнаення.

Вырашана 150-гадовая звязаная з шахматамі матэматычная задача

Навукоўцы Гарвардскага ўніверсітэта развязалі задачу аб размяшчэнні ферзёў.

Навукоўцы Гарвардскага ўніверсітэта развязалі 150-летнюю матэматычную задачу, звязаную з размяшчэннем ферзёў на шахматных дошках розных памераў. Фармальна шахматная праблема з'яўляецца задачай аптымізацыі, таму матэматыкі змаглі распрацаваць алгарытм атрымання толькі прыблізнага адказу. Пра гэта паведамляецца ў прэпрынце артыкула, апублікаванага на сайце arXiv.

Вядома, што існуе 92 спосабы размясціць восем ферзёў на стандартнай шахматнай дошцы так, каб ні адзін з іх не мог атакаваць іншага. Першапачаткова гэтая задача была прапанаваная ў нямецкім шахматным часопісе ў 1848 годзе, а адказ быў атрыманы праз два гады. У 1869 годзе была прапанаваная больш маштабная версія задачы, на якую матэматыкі знайшлі адказ толькі летась. Яна заключаецца ў знаходжанні колькасці камбінацый размяшчэння n ферзёў на дошцы памерам n на n клетак.

Матэматыкі падлічылі, што існуе блізу 0,143n у n-ай ступені спосабаў размясціць ферзёў так, каб ні адзін з іх не знаходзіўся пад атакай іншага. У той жа час навукоўцы не змаглі атрымаць дакладны адказ, а лік 0,143 паказвае на сярэдні ўзровень нявызначанасці магчымага выніку. Спачатку даследнікі вызначылі ніжнюю мяжу колькасці магчымых канфігурацый, а затым ужылі метад максімуму энтрапіі, каб знайсці верхнюю мяжу.

Дакладны адказ знаходзіцца недзе пасярэдзіне паміж дзвюма межамі ў адносна невялікай матэматычнай прасторы. Са слоў матэматыкаў, тэарэтычна можна яшчэ больш наблізіцца да гэтага значэння.