ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τετάρτη 8 Απριλίου 2015

Επανάσταση στα καύσιμα με «καθαρό» υδρογόνο βιομάζας

Μπορεί σύντομα να σταματάμε στους σταθμούς για να βάζουμε στα οχήματα μας όχι βενζίνη αλλά υδρογόνο

Ερευνητές στις ΗΠΑ βρήκαν ένα αποτελεσματικό βιολογικό τρόπο να αυξάνουν δραστικά την παραγωγή καθαρού υδρογόνου ως καυσίμου προερχόμενου από βιομάζα. Η καινοτομία, που μειώνει θεαματικά τον χρόνο και τα χρήματα για να παραχθεί υδρογόνο, θα διευκολύνει τη δημιουργία αυτοκινήτων κινούμενων με υδρογόνο και κάποια μέρα μπορεί να μεταμορφώσει τα βενζινάδικα σε... υδρογονάδικα..

Η μετατροπή
Ερευνητές του Πολυτεχνείου της Βιρτζίνια με επικεφαλής τον καθηγητή του Τμήματος Μηχανικής Βιολογικών Συστημάτων Πέρσιβαλ Ζανγκ, οι οποίοι χρηματοδοτήθηκαν από την πολυεθνική Shell Oil, ανακάλυψαν ότι είναι δυνατό να μετατραπούν πλήρως (ποσοστό 100%) σε αέριο υδρογόνο τα σάκχαρα, που περιέχονται στα απομεινάρια του αραβόσιτου (φλοιοί, σπόρια, βλαστοί κ.α.) μετά το θέρισμα του χωραφιού. Μάλιστα, η μετατροπή αυτή της «βρώμικης» βιομάζας γίνεται χωρίς να αυξάνεται το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Το «μυστικό» βρίσκεται στην προσθήκη στην ακατέργαστη βιομάζα ενός υγρού διαλύματος που περιέχει ένα «κοκτέιλ» δέκα ενζύμων, τα οποία αναλαμβάνουν να μετατρέψουν ταυτόχρονα τα δύο βασικά φυτικά σάκχαρα (γλυκόζη και ξυλόζη) σε υδρογόνο.
Έως τώρα είχε καταστεί εφικτή η μετατροπή αυτών των σακχάρων σε υδρογόνο σε ποσοστό μόνο 30% έως 60% το πολύ, είτε μέσω μικροβίων που επιφέρουν ζύμωση, είτε μέσω βιομηχανικών καταλυτών. Η νέα τεχνική όμως τελειοποιεί την όλη διαδικασία, επιτυγχάνοντας την μέγιστη δυνατή αποδοτικότητα (100%).
Κρίσιμο «πράσινο» βήμα
Η παραγωγή καθαρού αερίου υδρογόνου από βιομάζα φυτών θεωρείται σημαντικό βήμα για μια «πράσινη» οικονομία που δεν θα επιβαρύνει το περιβάλλον και την κλιματική αλλαγή με την καύση ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, βενζίνη), αλλά για την εξοικονόμηση ενέργειας.
Μέχρι στιγμής οι υπάρχουσες μέθοδοι είναι μη αποδοτικές και ακριβές, ενώ υπάρχει και το καθόλου αμελητέο πρόβλημα της ασφαλούς αποθήκευσης και λιανικής διάθεσης του παραγομένου υδρογόνου. Όλα αυτά έχουν «φρενάρει» τα αρχικά υπεραισιόδοξα σχέδια για μια «οικονομία του υδρογόνου», όμως ο απώτερος στόχος παραμένει. Όπως είπε ο Ζανγκ, χάρη στη νέα μέθοδο, η παραγωγή υδρογόνου καθίσταται πλέον οικονομικά βιώσιμη. Το επόμενο βήμα, πρόσθεσε, θα είναι να επιτευχθεί η αξιοποίησή της νέας τεχνικής σε βιομηχανική κλίμακα.
Εκτίμησε ότι, με την κατάλληλη χρηματοδότηση, που έχει ήδη εξασφαλισθεί, σε τρία έως πέντε χρόνια, θα είναι δυνατό να δημιουργηθούν μεγάλοι βιο-αντιδραστήρες παραγωγής υδρογόνου με το μέγεθος ενός σημερινού βενζινάδικου, που θα μπορεί να παράγει 200 κιλά καυσίμου υδρογόνου ημερησίως. Αυτή η ποσότητα θα ήταν αρκετή για να εφοδιάσει 40 έως 50 οχήματα. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PNAS».
www.tovima.gr