Группа британских учёных провела первое в своём роде исследование химического состава пыли в воздухе на Международной космической станции. Оказалось, что атмосфера на станции не только далека от стерильности, но также загрязнена сильнее, чем в среднестатистических домах европейцев и американцев.

Источник изображения: Pixabay

Для анализа состояния воздуха на МКС учёные получили вакуумные мешки от пылесосов, с помощью которых экипаж очищает воздушные фильтры в системе вентиляции на станции. Воздух на МКС обновляется до десяти раз в час и вся мелкая пыль, ворсинки, волосы и крошки оседают либо на предметах и стенах станции, либо на фильтрах. Очистку фильтров пылесосами команда проводит примерно раз в неделю. Несколько заполненных пылью вакуумных мешков от пылесосов были доставлены на Землю и один из них отправлен в Бирмингемский университет, на основе изучения содержимого которого учёные опубликовали научную статью.

Оказалось, что концентрация потенциально опасных химических загрязнителей воздуха на МКС может превышать концентрацию пыли на полах в домах в США и Западной Европе. Однако по отдельным видам химических веществ их концентрация в воздухе на станции выше, чем в помещениях на Земле. Работа учёных показала, что к выбору материалов для конструкции станции и изготовления оборудования для неё, а также к материалам для использования в условиях космических жилищ и поселений необходимо относиться с осмотрительностью и дальновидностью. Экипажам и колонистам придётся вдыхать микропластик разной степени агрессивности и предотвратить или минимизировать это можно ещё на этапе проектных работ.

В образцах пыли с МКС обнаружен целый спектр нежелательных и даже опасных для здоровья химических соединений. В частности, полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), которые представляют собой относительно новый класс стойких органических загрязнителей окружающей среды. Это вещество придаёт огнеупорность тканям и широко используется при изготовлении негорючих пластмасс. Его концентрация не превысила средних показателей по земным жилищам, но это не отменяет того, что его нахождение в воздухе нежелательно.

Также в образцах пыли с МКС были обнаружены другие огнеупорные присадки, такие как бромированные антипирены и фосфорорганические эфиры. Они широко используются в электрическом и электронном оборудовании, строительной изоляции, обивке для мебели, тканях и пенопласте. Ряд таких химических соединений рассматривается как потенциальные канцерогены и могут быть запрещены для использования в странах ЕС.

Кроме того, в пыли с МКС были обнаружены полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые содержатся в углеводородном топливе и выделяются при его сгорании, полихлорированные бифенилы (ПХБ), используемые в строительных и оконных герметиках, и перфторалкильные вещества (ПФАС), которые используются для защиты тканей от пятен. Ряд ПФАС-соединений имеют подтверждённые свойства канцерогенности и были запрещены для использования в развитых странах. Кроме них на МКС выявлены также вещества из категории стойких органических загрязнителей, которые имеют свойство накапливаться в организме с печальными для здоровья человека последствиями.

Повышенная концентрация микропластика в воздухе МКС может быть связана с условиями нахождения в космосе, где радиация может оказывать усиленное воздействие на материалы. Но научных работ на тему ускоренного разрушения популярных материалов и пластиков на борту космических станций ещё не было. Они ещё ждут своих исследователей.

Американская компания Rondo Energy сообщила, что совместно с таиландской компанией Siam Cement Group кратно расширит мощности завода по производству тепловых батарей. Фактически речь идёт о производстве огнеупорных кирпичей, но на современный лад. Собранные в тепловую аккумулирующую установку «кирпичи» позволяют хранить до 1 МВт·ч энергии на 1 м², чего достаточно даже для сталелитейного производства. Это нужно для отказа от ископаемого топлива.

Источник изображений: Rondo Energy

Сегодня компания Siam Cement Group выпускает для Rondo Energy тепловые аккумуляторы в объёме 2,4 ГВт·ч в год. Анонсированное расширение завода в Таиланде доведёт объём производства тепловых аккумуляторов до 90 ГВт·ч в год, что в 2,5 раза больше, чем выпускает литиевых батарей одна гигафабрика компании Tesla. Судя по этим числам, у молодой компании Rondo Energy, которую одним из первых поддержал миллиардер и филантроп Билл Гейтс, впечатляющий портфель клиентов.

Тепловые батареи Rondo Energy представляют собой наборы из огнеупорных блоков, изготовленных из смеси цемента, кремния, алюминия и железа. Блоки хорошо теплоизолированы и нагреваются энергией от солнечных и ветряных установок до температур выше 1000 °C. Для потребления запасённой тепловой энергии через блоки прогоняется воздух, который нагревается сам и затем нагревает воду в другом контуре. Вода превращается в перегретый пар и тепло передаётся на промышленные установки от сталелитейных и химических до пищевого производства.

Принцип работы тепловых аккумуляторов Rondo Energy

Поскольку тепло передаётся без трансформации в электричество, КПД подобных тепловых аккумуляторов достигает 98 %. Считается, что в мире будущего без вредных выбросов подобные установки будут снабжать теплом все энергоёмкие производства. Судя по масштабу запланированного производства «кирпичей», это будущее наступит скорее раньше, чем позже.

Норвежская круизная компания Hurtigruten Norway из Осло в честь своего 130-летия представила концепцию экологически чистого круизного судна будущего — Sea Zero. Проект должен воплотиться в жизнь к 2030 году и в дальнейшем такими судами будет заменён весь круизный флот компании. Приводить в движение судно будут электрические двигатели и выдвижные паруса, а питать их будут аккумуляторы и солнечные панели на парусах.

Источник изображений: Hurtigruten Norway

Судно Sea Zero аккумулирует в себе все передовые разработки в области хранения и использования электрической энергии, некоторые из которых ещё даже не вышли из лабораторий. Поэтому в следующие два года компания будет исследовать возможности и прорабатывать проект. Например, будет много сделано для изменения проектов пассажирских кают, ведь пассажиры — главные потребители электричества во время путешествия. Кондиционеры, вентиляция, обогрев, развлечения и многое другое — всё это потребует переосмысления для большей экономии энергии. Пассажирам, кстати, самим предложат следить за расходом ресурсов через приложение, что поможет снизить общее потребление.

На сегодня предполагается, что длина судна Sea Zero составит 135 м. На судне будет 270 кают для перевозки 500 пассажиров. Экипаж судна — 99 человек и один искусственный интеллект. ИИ будет управлять как судном в процессе навигации, так и его бортовым оборудованием. Рубка управления больше напоминает кабину современного авиалайнера, а не обычного корабля.

На борту Sea Zero будет аккумулятор ёмкостью не менее 60 МВт·ч. Зарядка будет проходить у пристани. Для подзарядки во время движения по воде предусмотрены солнечные панели на выдвижных парусах. Площадь панелей будет достигать 1 500 м² (площадь парусов — 750 м²). Судно также сможет двигаться на парусах, если это позволит ветер.

Круизные путешествия по морю и рекам остались востребованы даже во время пандемии COVID-19. В текущем году планируются круизы на 301 судне, которые перевезут до 31 млн пассажиров. Все современные суда оборудованы дизельными двигателями и оставляют после себя чудовищный углеродный след. Путешествия на судах типа Sea Zero будет минимально воздействовать на окружающую среду, что особенно важно для поездок по замкнутым водоёмам и рекам. Когда-нибудь так обязательно будет. Осталось этого дождаться.

5 июня во всем мире отмечался Всемирный день окружающей среды, и компания Team Group представила флэш-накопитель C175 ECO Net-zero. Новинка обладает скоростью чтения до 100 Мбайт/с, но главное в нём то, что он на три четверти состоит из переработанного пластика (PCR, Post-consumer resin).

Источник изображений: TeamGroup

Компактный флэш-накопитель C175 ECO поддерживает стандарт передачи данных USB 3.2 Gen 1 и поставляется с ёмкостью 64, 128, 256 и 512 Гбайт, а скорость чтения достигает 100 Мбайт/с. Однако самое главное — он изготовлен на 75 % из переработанного пластика, и TeamGroup утверждает, что в процессе производства ей удалось сократить выбросы углекислого газа на 69 %.

В настоящее время по всему миру скопилось более 347 млн тонн электронных отходов. Только в 2021 году их было произведено 57,4 Мт, и это число растёт в среднем на пару Мт в год. По заверениям компании каждый проданный C175 ECO экономит 2 листа бумаги формата А4 или часть 600 мл ПЭТ-бутылки. Таким образом, 100 000 проданных флэш-накопителей C175 ECO позволят в пересчёте снизить отходы на 9200 ПЭТ-бутылок или 203 000 листов бумаги.

Японские учёные изучили побывавшие в космосе образцы древесины магнолии и пришли к выводу, что этот материал прекрасно подойдёт для изготовления корпусов и деталей спутников. Суровая космическая среда не оставила на образцах никаких следов. Деревянные конструкции могут использоваться в составе космических аппаратов, и первый из деревянных спутников полетит не позже следующего года.

Источник изображения: Университет Киото

Проект спутника с деревянными элементами три года назад подготовили японская лесозаготовительная компания Sumitomo Forestry и Киотский университет. Но прежде чем создавать деревянный спутник, было предложено испытать образцы обычной и окрашенной древесины на борту МКС в составе японского научного модуля «Кибо». Для испытаний выбрали древесину магнолии как славящуюся своей твёрдостью и гибкостью. Образцы провели в открытом космосе около девяти месяцев и были возвращены на Землю в январе этого года.

Внешний осмотр и взвешивание показали, что все образцы находятся в фактически неизменном состоянии. Открытая космическая среда — вакуум и радиация — не оказали никаких разрушительных действий на древесину. Тем самым можно с уверенностью сказать, что изготовленные из дерева корпуса спутников могут стать надёжной заменой металлу.

Побывавшие в открытом космосе образцы древесины

Изготовление корпусов и элементов шасси спутника из дерева позволят им полностью сгорать в атмосфере после вывода из эксплуатации. Во время схода космических аппаратов с орбиты часто бывает, что изготовленные обычно из алюминия элементы обшивки отрываются и остаются на орбите в виде космического мусора. Древесина обещает полностью сгорать в атмосфере и избавит нас от такой угрозы.

Проект европейского спутника из дерева

С другой стороны, деревянные щепки во время земных ураганов способны пробить даже железо. Будет мало привлекательного, если на орбите появится незаметный для радаров космический мусор из древесины. Тем не менее, совместный проект NASA и JAXA ведёт к тому, что первый спутник из дерева будет запущен в 2024 году. Где-то также зреет аналогичный европейский проект «Чистый космос» (Clean Space), который также предполагает запуск спутника из дерева.

Компания Microsoft только что поддержала крупный проект по улавливанию выбросов углекислого газа от электростанции, работающей на дровах и биомассе. Сегодня технологический гигант объявил о заключении сделки с датской энергетической компанией Ørsted о покупке экологических кредитов на эквивалент 2,76 млн тонн углекислого газа, которые будут захвачены на электростанции Ørsted в Аснесе за 11 лет. При этом некоторые эксперты со скепсисом относятся к такой стратегии Microsoft.

Источник изображения: pixabay

Согласно пресс-релизу Ørsted, на сегодняшний день это одна из крупнейших сделок по сокращению выбросов углекислого газа. Предполагается, что этот шаг поможет Microsoft достичь своей цели стать углеродно-отрицательной к 2030 году, когда компания станет удалять из атмосферы больше углекислого газа, чем она генерирует в ходе своей деятельности. Однако технология улавливания выбросов углекислого газа все ещё находится в зачаточном состоянии, и некоторые экологические группы и исследователи скептически относятся к тому, что стратегия, которую Microsoft только что помогла финансировать, может быть эффективным способом борьбы с изменением климата.

Без поддержки Microsoft компания Ørsted не смогла бы установить устройства для улавливания углерода на своей электростанции. «Для того, чтобы сделать этот проект жизнеспособным, были необходимы датские государственные субсидии и контракт с Microsoft», — говорится в заявлении Ørsted. С помощью Microsoft компания смогла заключить ещё более крупный 20-летний контракт с Датским энергетическим агентством (DEA) на захват выбросов CO₂ в городе Аснес на западе Зеландии и второй электростанции недалеко от Копенгагена. После того, как устройства улавливания углекислого газа будут установлены, к 2026 году они смогут улавливать в общей сложности 430 000 тонн CO₂ ежегодно. Для сравнения, это примерно эквивалентно тому, сколько углекислого газа выбрасывает одна газовая электростанция в год.

Ørsted, помимо прочего, применит технологии, которые смогут сразу отфильтровывать CO₂ из дымовых труб электростанций, предотвращая выбросы в атмосферу. Компания считает, что таким образом её электростанции, работающие на биомассе (опилки, обрезки и другие древесные отходы, солома и прочие сельскохозяйственные отходы), станут углеродно-отрицательными. Она планирует захоронить избыточный углекислый газ под Северным морем и продавать Microsoft кредиты, эквивалентные каждой тонне CO2. Затем Microsoft сможет использовать эти кредиты, чтобы заявить, что она устранила часть собственного загрязнения парниковыми газами.

В последнее время Microsoft делает смелые ставки на климатические технологии и технологии экологически чистой энергии. На прошлой неделе было объявлено о плане закупки электроэнергии у строящейся термоядерной электростанции, хотя некоторые эксперты считают, что такую передовую электростанцию будет невозможно построить ещё несколько десятилетий.

Европейский парламент разработал новый законопроект с целью улучшения маркировки продуктов в ЕС — он запретит указывать вводящие в заблуждение характеристики продукта, например, необоснованные заявления об их экологичности или сроке службы батареи. Также будущий закон обяжет производителей рассказывать о стоимости ремонта и запретит ограничивать использование сторонних запчастей или аксессуаров.

Источник изображения: pixabay

Директива будет нацелена на упаковку и рекламные объявления с неоправданными заявлениями о безвредности продуктов, такими как «климатически нейтральный» и «экологически чистый», если они не подкреплены реальными доказательствами. Законопроект также предусматривает чёткую маркировку стоимости ремонта продукта и любых потенциальных ограничений на ремонт со стороны производителей.

Чтобы продукты служили дольше, ЕС хочет запретить внедрение конструктивных особенностей, которые ограничивают срок службы продукта или приводят к преждевременному выходу товара из строя. Кроме того, производителям хотят запретить ограничивать функциональность продукта, когда он используется с расходными материалами, запасными частями или аксессуарами (например, зарядными устройствами или чернильными картриджами), произведенными другими компаниями.

«Промышленность больше не будет получать прибыль от производства потребительских товаров, которые ломаются по истечении гарантийного срока. Теперь производители должны будут в понятной форме предоставлять информацию о возможностях и стоимости ремонта. Этикетки на продуктах будут информировать граждан о том, какие товары гарантированно прослужат дольше, а производители, чьи товары более долговечны, будут получать прибыль. Джунгли ложных экологических заявлений закончатся, так как будут разрешены только сертифицированные и обоснованные указания об безвредности продукта» — Биляна Борзан (Biljana Borzan), вице-президент Прогрессивного альянса социалистов и демократов в Европейском парламенте.

Цель нового законопроекта — помочь потребителям совершать более осознанные покупки и побудить компании предлагать более экологичные продукты. Европейский парламент также хочет запретить вводящие в заблуждение утверждения о сроке службы батареи, а также сообщать потребителям о запланированном устаревании и конструктивных особенностях, которые ограничивают жизненный цикл продукта.

Поскольку проект закона уже принят в рассмотрение, вскоре должны начаться обсуждения между Европарламентом и странами-членами Евросоюза.

Созданный учёными из Калтеха стартап Captura собирается построить в порту Лос-Анджелеса опытный комплекс по прямому улавливанию углекислого газа из океанской воды. Пилотный проект позволит оценить все плюсы и минусы технологии, а также даст время решить, что делать с добытым таким образом CO₂. Экологи опасаются, что всё это поддерживается добывающими углеводороды компаниями только для отвода глаз.

Проект станции по извлечению CO₂ из океанской воды. Источник изображения: Caltech

Власти США назвали технологии улавливания углекислого газа одними из перспективных для борьбы с углеродным следом. На эти цели на ближайшие годы будут выделены миллиарды долларов. Большие и маленькие компании разрабатывают уникальные проекты и строят установки. Правда, часто уловленный такими установками CO₂ приходится выпускать обратно в воздух, объясняя это отладкой процессов. Как и каким образом утилизировать уловленный углекислый газ или превращать его в продукцию или химическое сырьё — на это пока однозначного ответа нет.

Стартап Captura, который публично заявил о себе в этом году, был основан два года назад и сумел в 2022 году выиграть денежный приз на конкурсе XPrize, учреждённом Илоном Маском для ряда инновационных областей, куда также входит тема борьбы с потеплением климата. Стартап смог запустить свой первый пилотный проект в августе прошлого года в Ньюпорт-Бич, Калифорния. Мощность установки позволяла извлекать из морской воды до 1 т CO₂ в год. Установка в государственно-частном исследовательском центре AltaSea в порту Лос-Анджелеса, которую вскоре начнут создавать, сможет извлекать из морской воды уже до 100 т CO₂ в год.

Установка по прямой добыче CO₂ из морской воды (мощность — 100 т CO₂ в год). Источник изображения: Captura

Новые заявленные объёмы извлечения углекислого газа из океанской воды тоже небольшие — это выбросы всего 22 автомобилей в течение года. Новая установка призвана выявить все положительные стороны проекта, а также все его недостатки, что более важно учесть перед созданием более масштабных объектов. Например, остаётся открытым вопрос качества фильтрации морской воды — технология запросто может убить планктон, а это кормовая база морских обитателей. Также планктон сам поглощает CO₂.

В процессе работы установка Captura будет забирать определённый объём морской воды и небольшую часть из этого объёма — менее 1 % — подвергнет процедуре электродиализа. Это ещё сильнее закислит воду, в процессе чего будет выделена условно кислота и базовый бессолевой раствор. Кислота добавляется в основную массу закачанной воды, где с её участием начинают происходить химические реакции с активным выделением CO₂. Углекислый газ улавливается, а освобождённая от него вода с добавленным бессолевым раствором возвращается обратно в океан.

Основная идея в этом проекте — это позволить Земле с помощью океанов самоочищаться от избытка CO₂. Океанские воды легко поглощают избытки углекислого газа из воздуха и ежегодно освобождают атмосферу на 6 млрд т CO₂ или около того. Улавливая CO₂ из морской воды мы очищаем этот природный фильтр и позволяем ему работать лучше. Также мы снижаем кислотность океанских вод, что положительно действует на множество морских экосистем от моллюсков до коралловых рифов.

Надо отметить, что одним из главных спонсоров Captura в новом проекте является крупнейшая в США добывающая компания Southern California Gas. Другими инвесторами стартапа называются нефтегазовые гиганты Aramco и Equinor. Всё это даёт повод подозревать добывающие компании в желании создать видимость борьбы с выбросами парниковых газов вместо того, чтобы сократить или вовсе прекратить добычу ископаемых, в чём уверены многие экологи.

И все же множество компаний, особенно крупных технологических, обращаются к разработкам, направленным на прямую фильтрацию CO₂ из воздуха и воды, чтобы компенсировать часть своих выбросов. Так, Captura заключила контракт с группой Frontier, созданной компаниями Stripe, Alphabet, Meta✴, Shopify и McKinsey. Эта группа и инициатива намерены облегчить другим компаниям компенсацию выбросов с помощью новых технологий удаления углерода. Через Frontier компания Captura намерена продавать углеродные кредиты, которые представляют собой тонны CO₂, извлеченные из океана. Кредиты, скорее всего, будут получены от ещё одного экспериментального завода, который стартап планирует построить в следующем году. Это не первый такой проект и, очевидно, не последний. Не исключено, что что-то из этого даст ощутимый результат.