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!

Κυριακή, 27 Μαρτίου 2016

Ηλεκτρική ενέργεια από... χαλασμένες ντομάτες

Η διαδικασία οξείδωσης, που προκαλείται από βακτήρια που αλληλεπιδρούν με απόβλητα ντομάτας, απελευθερώνει ηλεκτρόνια τα οποία «αιχμαλωτίζονται» στην κυψέλη καυσίμου και μεταβάλλονται σε πηγή ενέργειας
Μία πραγματικά ασυνήθιστη πηγή ενέργειας χρησιμοποιεί τεχνική που ανέπτυξε ομάδα ερευνητών στις ΗΠΑ για την παραγωγή ηλεκτρισμού: Ντομάτες οι οποίες έχουν κριθεί χαλασμένες/ ακατάλληλες προς πώληση στους καταναλωτές. Το συγκεκριμένο πιλοτικό πρόγραμμα περιλαμβάνει μία βιολογική κυψέλη καυσίμου που χρησιμοποιεί ντομάτες από συγκομιδές στη Φλόριντα και παρουσιάστηκε σε συνάντηση της American Chemical Society (ACS)...

Πάνω σε αυτό συνεργάζονται οι Ναμίτα Σρέσθα και Βενκαταραμάνα Γκαντχαμσέτι (South Dakota School of Mines & Technology), Άλεξ Φογκ (Princeton University) και Ντάνιελ Φράνκο, Τζόζεφ Γουάιλντερ και Συμεών Κομισάρ (Florida Gulf Coast University).
«Διαπιστώσαμε ότι χαλασμένες και χτυπημένες ντομάτες από μια συγκομιδή μπορούν να αποτελέσουν μια ιδιαίτερα ισχυρή πηγή ενέργειας όταν χρησιμοποιούνται σε μια βιολογική ή μικροβιακή ηλεκτροχημική κυψέλη» αναφέρει σχετικά ο Σρέσθα. «Η διαδικασία επίσης βοηθά στον καθαρισμό των στερεών αποβλήτων και του νερού που χρησιμοποιείται» προσθέτει.
Η Φλόριντα παράγει 396.000 τόνους αποβλήτων ντομάτας ετησίως, αλλά δεν διαθέτει κάποιον αξιόλογο τρόπο επεξεργασίας, όπως τονίζει ο Γκαντχαμσέτι, ο οποίος άρχισε να δουλεύει πάνω στο project όσο ήταν καθηγητής στο Florida Gulf Coast University.
«Θέλαμε να βρούμε έναν τρόπο επεξεργασίας των αποβλήτων αυτών που, όταν απορρίπτονται σε χωματερές, παράγουν μεθάνιο - ισχυρό αέριο θερμοκηπίου - και όταν ρίχνονται σε νερό, δημιουργούν σημαντικά προβλήματα».
Η ομάδα ανέπτυξε μια μικροβιακή ηλεκτροχημική κυψέλη που μπορεί να χρησιμοποιεί απόβλητα ντομάτας για την παραγωγή ρεύματος, εξηγεί ο Σρέσθα. «Οι μικροβιακές ηλεκτροχημικές κυψέλες χρησιμοποιούν βακτήρια για να διασπούν και οξειδώνουν οργανικά υλικά σε ελαττωματικές ντομάτες».
Η διαδικασία οξείδωσης, που προκαλείται από βακτήρια που αλληλεπιδρούν με απόβλητα ντομάτας, απελευθερώνει ηλεκτρόνια τα οποία «αιχμαλωτίζονται» στην κυψέλη καυσίμου και μεταβάλλονται σε πηγή ενέργειας.
Το λυκοπένιο, η φυσική χρωστική που κάνει τη ντομάτα κόκκινη, αποτελεί εξαίρετο «ενδιάμεσο» για να βελτιστοποιείται/ διευκολύνεται η παραγωγή ηλεκτρικών φορτίων από τις χτυπημένες ντομάτες.
Προς το παρόν, η ενέργεια που παράγεται από τη συσκευή είναι αρκετά μικρή: 10 μιλιγκράμ αποβλήτων ντομάτας παράγουν 0,3 βατ ηλεκτρισμού.
Ωστόσο, με περαιτέρω έρευνα και αύξηση της κλίμακας θεωρείται ότι η παραγωγή ηλεκτρισμού μπορεί να αυξηθεί κατά πολύ. Βάσει των υπολογισμών του Σρέσθα, θεωρητικά παράγονται αρκετά απόβλητα στη Φλόρινα ετησίως για να καλυφθούν οι ανάγκες του Disney World για 90 ημέρες, μέσω της χρήσης μιας βελτιωμένης βιολογικής κυψέλης καυσίμου.
www.naftemporiki.gr