Technologia

Nowinki techniczne

Numer 8/2018

Wodorowe pociągi

W Niemczech niedługo pojawią się pociągi napędzane wodorem. Należący do Siemensa Alstom podpisał umowę z landem Saksonii Dolnej na dostawę 14 pociągów tego typu. Początkowo składy Coradia iLint będą zastępowały lokomotywy spalinowe na odcinkach regionalnych połączeń z Cuxhaven do Buxtehude, ale firma nie chce na tym poprzestać.

Technologia wodorowa wzbudziła zainteresowanie również w Wielkiej Brytanii. W połowie maja 2018 r. Alstom podpisał umowę na przebudowę floty pociągów elektrycznych klasy 321, w których zamontowane zostaną zbiorniki wodoru i zasilające je ogniwa paliwowe. Ogniwo paliwowe w pociągach będzie wytwarzać energię elektryczną w taki sam sposób jak w samochodach: poprzez połączenie wodoru i tlenu. Do 2040 r. z terenu Wielkiej Brytanii ma zostać wycofany cały tabor spalinowy.

Za wodorem przemawiają rosnące koszty związane z eksploatacją silników Diesla przez coraz bardziej wyśrubowane normy emisji zanieczyszczeń. Jednostkowy koszt budowy pociągu napędzanego ogniwami wodorowymi jest wyższy od takiej samej maszyny z silnikiem Diesla, ale w długim okresie eksploatacji koszt się zwróci. Wodór jest bardziej wydajny: z jednego kilograma można pozyskać 120 MJ, a z ropy naftowej w silnikach Diesla – 43 MJ. Ponadto paliwo potrzebne do pociągów ma pochodzić z farm wiatrowych, słonecznych lub z biomasy. (WBP)

Nieduży garaż dla roweru

Rower staje się coraz popularniejszym środkiem transportu. Problem zaczyna się wtedy, gdy chcemy zostawić go gdzieś na noc. Oczywiście można go postawić w garażu, ale nie każdy go posiada. Wnoszenie do domu to zwykle spory kłopot, a do tego jednoślad zajmuje sporo miejsca w pokoju czy na korytarzu.

Ciekawym rozwiązaniem dla cyklistów może być propozycja amerykańskiej firmy Alpen – niewielki kompaktowy garaż wykonany z tworzywa sztucznego. Konstrukcja przypomina do pewnego stopnia chlebak z ruchomą pokrywą mocowaną na osi. Wykonana jest z twardego wodoodpornego i trwałego polietylenu. Rozmiary minigarażu pozwalają na umieszczenie w nim nawet sporego roweru – o długości 1,90 m i z siodełkiem na wysokości 1,16 m. Całość waży niecałe 60 kg i wyposażona jest w zamek. Garaż jest przystosowany do zamontowania na trwałe na odpowiednim podłożu. Firma zapowiada, że produkt pojawi się na rynku już po wakacjach w tym roku. (MD)

Nowy sposób leczenia zawału serca

Atak serca (właściwie: zawał mięśnia sercowego) to jedno najczęstszych schorzeń dotykających współczesnego człowieka. Przyczyną jest zamknięcie jednej z tętnic wieńcowych, skutkujące martwicą fragmentu mięśnia sercowego. Dawniej lekarze nie zajmowali się leczeniem blizn pozawałowych, dziś jednak coraz częściej stosuje się rozmaite formy terapii. Problem polega na tym, że leki muszą dotrzeć w odpowiednim stężeniu dokładnie do uszkodzonego miejsca. Stosowane do tej pory dawkowanie dożylne nie było efektywne, ponieważ medykament docierał w niewielkiej ilości, a do tego często wywoływał działania niepożądane. Międzynarodowy zespół naukowców i inżynierów z MIT, Harvardu oraz trzech instytucji z Irlandii opracował rewolucyjną metodę podawania leku w pożądane miejsce. Urządzenie o nazwie Therapi posiada miniaturowy pojemnik z lekiem, który mocuje się precyzyjnie na powierzchni serca. Na zewnątrz przez skórę wyprowadzony jest cewnik pozwalający na podawanie leku. Pojemnik wykonano z polimeru o konsystencji galaretki, a część mocowana do serca ma półprzepuszczalną membranę, przez którą można dawkować typowe leki, ale też np. komórki macierzyste. Badania prowadzone na szczurach wykazały zdecydowaną poprawę funkcji serca. Co więcej, opracowany system pozwala na ustalenie optymalnego dawkowania odpowiednich leków. Twórcy urządzenia uważają, że jego modyfikacja przyspieszy powstanie podobnych, umożliwiających leczenie innych narządów wewnętrznych. (MD)

Europa stawia na elektromobilność

Pojazdy z napędem elektrycznym stanowią zaledwie 1,2% wszystkich samochodów sprzedanych w Europie. Jedną z przyczyn tego stanu rzeczy jest m.in. brak miejsc do tankowania energii. By to zmienić, duże koncerny motoryzacyjne (BMW, Daimler, Ford i Volkswagen) zamierzają stworzyć w Europie sieć stacji szybkiego ładowania aut elektrycznych – Ionity. Do końca 2020 r. ma ich być 400 w całej Europie, co 120 km. Jeśli chodzi o spółkę Volkswagen, to do 2025 r. ma wprowadzić na rynek 80 modeli nowych samochodów elektrycznych, a do 2030 r. zamierza zaoferować przynajmniej po jednym elektrycznym wariancie każdego z 300 produkowanych przez siebie modeli.

W Polsce nie ma mowy o elektromobilności, jeśli chodzi o pojazdy konsumenckie. Mamy słabo rozwiniętą infrastrukturę, brak regulacji prawnych i firm budujących silniki. W tym kierunku działa jednak Ursus. Rozpoczyna on produkcję seryjną małego elektrycznego samochodu dostawczego Elvi, który ma być przede wszystkim wykorzystywany na rynku usługowym. Masa całkowita pojazdu wyniesie 3,5 t, ładowność 1100 kg, a moc 70 kW. Prędkość maksymalna to 100 km/h. Znacznie lepiej ma się sytuacja w segmencie autobusów. W miastach jeżdżą autobusy elektryczne Solarisa i Ursusa, na które cały czas wzrasta popyt. (WBP)

Woda na pustyni

Problem braku wody dotyczy różnych miejsc na naszej planecie, w tym pustyń. Wiele zespołów pracuje nad odsalaniem wody morskiej, ale są też takie, które poszły w zupełnie innym kierunku. Grupa badaczy reprezentująca dwie instytucje naukowe – MIT oraz University of California w Berkeley – postanowiła wydobywać wodę z powietrza. Swoje urządzenie, zwane roboczo kombajnem solarnym, testuje na pustyni w Arizonie. Wilgotność powietrza jest tam bardzo niska – nocą wynosi ok. 40%, a w dzień spada do 8%. Samo urządzenie pracuje w temperaturze otoczenia, czerpiąc energię ze słońca. Pierwotnie było ono oparte na pochłaniających wodę związkach metaloorganicznych typu MOF, zawierających cyrkon. Są one jednak bardzo drogie, dlatego też poszukiwano bardziej ekonomicznego rozwiązania. Udało się stworzyć związki MOF na bazie glinu – nawet 300 razy tańsze, co umożliwia ich praktyczne wykorzystanie.

Próby wyglądają bardzo obiecująco. Niewielkie urządzenie pozyskuje z wilgoci w powietrzu nawet do 700 ml wody dziennie. W ciągu nocy wilgoć z powietrza jest pochłaniana przez MOF, a w dzień słońce powoduje jej odparowanie, po czym para wodna na skraplaczu zmienia się w ciecz, będącą po prostu czystą wodą. Obecnie zespół pracuje nad stworzeniem powiększonej wersji takiego urządzenia. (MD)

Uran z oceanu

Rozwój energetyki jądrowej stymuluje poszukiwania nowych źródeł promieniotwórczego uranu. Do tej pory uran ekstrahowano z rudy. Ale być może niebawem to się zmieni. Zespół badawczy z Pacific Northwest National Laboratory poinformował właśnie o sukcesie prac nad wydobyciem uranu z wody oceanicznej. Sam proces wydaje się banalnie prosty – zanurzamy w oceanie odpowiednio spreparowaną przędzę, która selektywnie wyłapuje z wody uran, a następnie odzyskujemy go z tejże przędzy. Oczywiście diabeł tkwi w szczegółach. Naukowcy opracowali technologię chemicznej modyfikacji popularnego włókna akrylowego w taki sposób, że tworzy ono tani adsorbent. Co ważne, ma ono względnie wysoką efektywność i może być wielokrotnie używane. Uranu w oceanach jest niewiele, jeśli popatrzymy na zawartość procentową. Ale tutaj istotne jest to, że sumarycznie jego zasoby są olbrzymie (szacuje się je na 4 mld t!), a do tego pozyskiwanie go nie wiąże się z dużą ingerencją w środowisko. Naukowcy zaprezentowali właśnie pierwszy gram tzw. yellowcake (dosłownie „żółte ciasto”, mieszanina związków uranu, głównie tlenków i wodorotlenków) uzyskanego tą metodą. Tak przetworzony materiał może być stosowany bezpośrednio w niektórych typach reaktorów, ale da się go przekształcić też w paliwo bardziej wzbogacone. (MD)

01.08.2018 Numer 8/2018

Czytaj także

Reklama
Reklama