Прорыв израильских ученых открывает новые возможности производства водородного топлива
Знакомый всем нам со школы процесс электролиза воды, из которой можно получать чистое водородное топливо, в настоящее время имеет два недостатка: он требует расходов времени и энергии.
Физик-эколог из Университета Бен-Гуриона в Негеве профессор Арик Йохелис и ученый-материаловед из Израильского технологического института - Техниона - профессор Авнер Ротшильд избрали другую тактику. Они утверждают, что смогли найти новый путь к ускорению процесса извлечения водорода из воды при значительном уменьшении энергозатрат.
Употребление солнечной энергии (фотоэлектрохимия) для расщепления воды, снижает количество энергии, необходимой для разрыва химических связей в молекуле воды и выделения водорода и кислорода. Эволюция кислорода требует передачи четырех электронов для создания одной молекулы кислорода (O2) и двух молекул водорода (H2). Согласно современной парадигме, эти электроны движутся один за другим в последовательности из четырех шагов на месте атомной реакции, что делает химическую реакцию энергетически затруднительной.
Однако профессора Йохелис и Ротшильд смогли и теоретически, и экспериментально продемонстрировать новую парадигму, согласно которой два электрона могут одновременно переноситься на разных точках реакции, снижая тем самым энергетический барьер для выделения кислорода. Их работа началась после того, как в ряде экспериментов они не смогли подтвердить существующий научный консенсус, и стали искать иное объяснение.
Выводы ученых опубликованы в ведущем журнале в области устойчивого развития Energy & Environmental Science.
«Наше исследование меняет общепринятое в научном сообществе представление о каталитическом механизме выделения кислорода, центральной и важной реакции, которая представляет собой "узкое место" в производстве водорода из воды. Объединив знания и опыт из двух разных областей, мы показали, что каталитическая реакция намного сложнее, чем считалось до сих пор. Мы надеемся, что это новое понимание приведет к дополнительным прорывам в разработке материалов и новым процессам создания чистого топлива из возобновляемых ресурсов», — подчеркивает профессор Ротшильд.
«Помимо научного вклада исследования важно подчеркнуть важность междисциплинарного подхода и сотрудничества при работе со сложными системами, такими, как энергетические», — добавляет профессор Йохелис.
Профессор Йохелис является преподавателем Института исследования пустынь им. Блауштайна в Сде-Бокер (Университет Бен-Гуриона). Профессор Ротшильд преподает на кафедре материаловедения и инженерии Техниона. Исследование было поддержано Министерством науки и технологий Израиля и было осуществлено докторантом Антоном Цыганком (Технион) и научным сотрудником доктором Паулино Монрой-Кастильеро (Университет Бен-Гуриона).
Поддерживаемый Израилем проект расширяет поиск инопланетной жизни
Поиски инопланетной жизни во Вселенной только что стали более масштабными, поскольку проект Breakthrough Listen, поддерживаемый израильским миллиардером Юрием Мильнером, собирается использовать радиотелескоп MeerKAT, чтобы увеличить его досягаемость в 1 000 раз для поиска признаков жизни.
Объявление было сделано в конце прошлой недели на конференции в Южной Африке, организованной Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией (SARAO).
Breakthrough Listen — это один из проектов Breakthrough Initiatives и ведущая научная инициатива по поиску внеземного разума (SETI).
В настоящее время ученые Breakthrough Listen ищут радиосигналы, которые могут указывать на присутствие разумных инопланетных цивилизаций. Это было сделано с помощью инструментов наблюдения, таких как американский телескоп Грин-Бэнк (GBT) и австралийский телескоп Паркса, среди многих других. Тем не менее, MeerKAT, размещенный в регионе Кару в Южной Африке, немного сложнее, с его массивом из 64 тарелок, способным покрыть в 50 раз больше земли — или, скорее, неба — чем GBT.
«Такое большое поле зрения обычно содержит много звезд, которые являются интересными целями техносигнатуры», — объяснил главный исследователь Breakthrough Listen доктор Эндрю Симион.
По его словам, новый суперкомпьютер позволяет объединять сигналы от 64 тарелок для получения изображений этих целей в высоком разрешении с превосходной чувствительностью, и все это без ущерба для исследований других астрономов, использующих массив.
Широкий спектр тарелок также дает ученым Breakthrough Listen еще одно преимущество: они будут лучше исключать любые антропогенные сигналы, например, от спутников, которые могут создавать помехи.
«Нам потребуется всего два года, чтобы найти более миллиона близлежащих звезд», — сказал доктор Черри Нг, участник проекта Breakthrough Listen MeerKAT.
«Одна из первых целей, которые мы будем наблюдать, — это наша ближайшая соседняя звезда, Проксима Центавра, которая, по-видимому, содержит две небольшие каменистые планеты в обитаемой зоне звезды. В настоящее время проводятся рутинные наблюдения с серверной частью Listen на MeerKAT, и команда с нетерпением ждет возможности поделиться первыми научными результатами в ближайшие месяцы», — сказал исполнительный директор Breakthrough Initiatives доктор С. Пит Уорден.
cursorinfo.co.il