تولید سوخت از خاک ماه و ماهواره‌های از کار افتاده

خاکی که مستقیما از سطح ماه منشا می‌گیرد می‌تواند به فضانوردان کمک کند تا حضور دائمی روی ماه داشته باشند.

فضانوردان می‌توانند غبار ماه را با ماهواره‌های قدیمی مخلوط کنند تا سوخت بسازند.

به گزارش ایسنا، خاکی که مستقیما از سطح ماه منشا می‌گیرد می‌تواند به فضانوردان کمک کند تا حضور دائمی روی ماه داشته باشند.

به نقل از اسپیس، انتقال مواد از زمین برای ایجاد زیرساخت‌های قمری، تلاشی پرهزینه و زمانبر خواهد بود. بنابراین، در عوض، محققان آزمایشگاه تحقیقات انرژی نوظهور دانشگاه واترلو (LEER) نشان می‌دهند که خاک ماه که لایه بالایی خاک و غبار ماه است به عنوان یک منبع محلی در دسترس می‌تواند به مواد قابل استفاده برای پشتیبانی از حیات، تولید انرژی و ایجاد زیستگاه‌های طولانی مدت تبدیل شود.

کانر مک رابی(Connor MacRobbie)، نویسنده ارشد این مطالعه اخیر، در بیانیه‌ای از دانشگاه گفت: خاک قمری حاوی مقدار زیادی غبار فلزی است که دارای اکسیژن است. بنابراین ما می‌توانیم بدون نیاز به اکسیژن اتمسفر، از آن برای تولید انرژی حرارتی استفاده کنیم.

این واکنش ترمیت نامیده می‌شود که در فضا مفید است زیرا اکسیژن به راحتی در دسترس نیست. محققان ترکیب‌های مختلف سوخت و ترکیبات اکسید کننده را برای بهینه‌سازی واکنش ترمیت برای کاربردهای مختلف مبتنی بر فضا، مانند گرمایش و ساخت، آزمایش کردند. آزمایشهای آنها در یک محفظه احتراق طراحی شده برای شبیه‌سازی محیط ماه انجام شد.

جان ون(John Wen)، مدیر آزمایشگاه تحقیقات انرژی نوظهور دانشگاه واترلو و یکی از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه‌ای گفت: نتایج نشان می‌دهد که خاک سطحی ماه، انسان‌ها را قادر می‌سازد تا سطح ماه را کاوش کرده و در آن ساکن شوند.

ما در حال حاضر به طور مداوم در حال کار بر روی استخراج بهتر فلز و سایر مواد مفید از خاک ماه و همچنین طراحی فرآیندهای خودکار، با همکاری محققان کانادایی و بین‌المللی، برای تسهیل استفاده از منابع در محل و حمایت از اقتصاد فضای دایره‌ای هستیم.

برای این منظور، محققان همچنین از آلومینیوم ماهواره‌های از بین رفته در ترکیب با خاک قمری برای ایجاد یک واکنش ترمیت که گرما تولید می‌کند، استفاده کرده‌اند. بازیافت مواد ماهواره‌ای برای ایجاد منبع سوخت نه تنها به ساخت زیرساخت‌های ماه کمک می‌کند، بلکه به کاهش مسئله فزاینده زباله‌های فضایی نیز کمک می‌کند، که اغلب در مدار زمین و ماه قرار می‌گیرند.

مک رابی(MacRobbie) در این بیانیه گفت: تحقیق ما در حال تبدیل داستان‌های علمی تخیلی به واقعیت است. هدف ما کمک به ساخت زیرساخت‌ها و فناوری‌هایی است که امکان استقرار پایدار انسان در ماه و فراتر از آن را فراهم می‌کند.

ارمغان انرژی پاک و مقرون‌به‌صرفه در اروپا با باتری‌های خاکی

نصب باتری‌های خاکی باکتریایی می‌تواند انرژی ارزان، پاک و شبانه‌روزی را برای مزارع اروپا به ارمغان آورد.

به گزارش ایمنا، باکتری‌های موجود در خاک می‌توانند به بهبود فناوری‌هایی کمک کنند که بازده مزارع را افزایش می‌دهد. باتری‌هایی که با این باکتری‌ها کار می‌کنند، به‌زودی انرژی ارزان و پایدار را برای مزارع اروپا و حتی سراسر جهان تأمین کنند.

باتری‌هایی با سوخت باکتری

یک استارت‌آپ بریتانیایی از الکترون‌های تولیدشده توسط باکتری‌ها در خاک استفاده می‌کند تا الکتریسیته تمیز را از زمین جمع‌آوری کند. باتری‌های قابل شارژ با خاک، پتانسیل فعالیت شبانه‌روزی را در سراسر جهان دارند و بنیان‌گذاران امیدوارند که این فناوری حرکت به سمت کشاورزی مبتنی بر داده را تسریع و به کشاورزان کمک کند تا بازدهی خود را افزایش دهند و منابع را بدون نیاز به نصب زیرساخت‌های انرژی گران‌قیمت و سخت نگهداری کنند.

عملکرد باتری‌های باکتریایی

باتری‌های باکتریایی روی سلول‌های سوختی میکروبی خاک (SMFCs) ساخته می‌شوند که انرژی را از واکنش‌های شیمیایی طبیعی جذب می‌کنند که در میکروارگانیسم‌های مبتنی بر خاک رخ می‌دهد. الکترودهای مبتنی بر کربن در خاک قرار می‌گیرند و به مدار خارجی متصل می‌شوند.

این سیستم الکترون‌های تولید شده توسط میکروارگانیسم‌های خاص را در حالی منتقل می‌کند که ترکیبات آلی موجود در خاک را مصرف و آن‌ها را به برق تبدیل می‌کند. پشته‌های این سلول‌ها را می‌توان به باتری متصل کرد تا این انرژی را ذخیره کند.

این فناوری که روی یک سیستم تصفیه آب در برزیل آزمایش شد، اکنون با توسعه روش‌هایی برای افزایش تولید برق متناسب با فرایندهای بیولوژیکی در خاک، ارتقا پیدا کرده است.

بهبود دانش تیم در زمینه فرایندهای مختلف بیوالکتروشیمیایی و به‌دست آوردن درک بهتر از نقش باکتری‌ها و خاک در این معادله پیچیده، محققان را قادر به مهندسی راه‌حل‌هایی کرده است که فرایندهای انتخابی را در زمین کنترل می‌کند و با به حداکثر رساندن امکان استخراج انرژی، امکان تولید مداوم برق را برای سال‌ها حفظ می‌کند؛ این محصول تجاری سال ۲۰۲۶ عرضه خواهد شد.

باتری‌های باکتریایی و کشاورزی

فناوری به سرعت در حال توسعه باتری‌های باکتریایی است تا به کشاورزان در جمع‌آوری داده‌ها در مورد وضعیت مزارع خود، مراقبت از محصولات و کاهش هزینه‌ها کمک کند. کشاورزان به‌طور فزاینده‌ای به اهمیت داده‌ها برای تصمیم‌گیری آگاهانه نسبت به شیوه‌های کشاورزی با منابع کارآمد اهمیت می‌دهند.

با این حال حسگرها و دستگاه‌های متصل به اینترنت به برقی نیاز دارند که نصب و نگهداری آن همیشه آسان نیست. کابل‌ها می‌توانند مزارع را با مشکل مواجه کنند، باتری‌های شیمیایی یک‌بارمصرف نیاز به نظارت و تعویض دارند و منابع انرژی تجدیدپذیر همچون پنل‌های خورشیدی تنها در شرایط آب‌وهوایی مناسب با ظرفیت کامل کار می‌کنند. با ایجاد روشی پایدار برای تأمین انرژی حسگرها، موانع تولید این داده‌ها برطرف خواهد شد.

باتری‌های خاکی باکتریایی می‌توانند بیش از ۲۵ سال دوام بیاورند و تنها ۲۵ پوند در هر واحد بدون نیاز به تعمیر و نگهداری هزینه دارند.

کمپ شهری هم آمد؛ تبدیل پارکینگ عمومی به دهکده ای از خانه های کوچک! (+تصاویر)

پروژه کمپ شهری یک راه حل ساخت خانه ارزان قیمت امروزی است که به دلیل مکانیسم "خودت انجام بده" می تواند به سرعت مونتاژ شود.

عصر ایران - بی خانمانی در دنیای مدرن امروز نیز همچنان یک معضل جدی و رو به رشد محسوب می شود. این مشکل اجتماعی همواره قابل مشاهده و چشم پوشی از آن تقریبا غیر ممکن است.

امروزه، راه حل های خانه سازی و تهیه مسکن مقرون به صرفه از خانه های کوچک قابل حمل تا دهکده های چاپ سه بعدی شده را در بر می گیرند. آنها ممکن است شیک ترین و مجلل ترین نمونه های املاک و مستغلات در بازار نباشند، اما راحت، کاربردی و سودمند هستند.

کانال عصر ایران در تلگرام

ویژگی ها و مشخصات خانه های کمپ شهری

پروژه ای به نام "کمپ شهری" (Urban Camp) یکی از طرح های ساختمانی قابل حمل، آسان برای ساخت و مقرون به صرفه است. این پروژه توسط معمار برزیلی فیلیپ کامپولینا معرفی شد.

هدف این پروژه خانه سازی مقرون به صرفه تبدیل پارکینگ ها به سکونتگاه های مدرن برای افرادیست که به دنبال پناهگاه/مسکن موقت یا دائمی هستند. هر خانه کوچک را می توان به آسانی در قالب کیت های "خودت انجام بده" مونتاژ کرد. ابعاد هر خانه 5.4 متر در 6 متر با مساحت 32.4 متر مربع است. هر خانه پروژه کمپ شهری می تواند میزبان چهار نفر یا بیشتر باشد.

هر واحد از یک اسکلت داربست فلزی تشکیل شده است که با تیرهای چوبی و تخته های تراشه ای جهت دار پشتیبانی می شود. کاشی های پلی کربنات شفاف کل خانه را پوشش می دهد تا از ضد آب بودن سازه اطمینان حاصل شود.

با ورود به این خانه های جمع و جور، فضای داخلی با سقف بلند به دو طبقه تقسیم می شود. طبقه اول دارای یک آشپزخانه و فضای نشیمن یکپارچه و همچنین یک بخش خواب با چهار تخت است. تخت ها به صورت عمودی چیده شده اند تا فضایی منحصر به فرد ایجاد کنند.

از سوی دیگر، طبقه دوم دارای یک فضای کار جمع و جور است که دسترسی به آن با یک نردبان نصب شده روی دیوار صورت می گیرد. این خانه نه تنها نیازهای زندگی، بلکه می تواند نیازهای کاری افراد را نیز برآورده کند. هر واحد دارای فضاهای ذخیره سازی داخلی و همچنین یک حمام با امکانات کامل است.

کمپ شهری؛ استفاده از فضاهای خالی شهری برای ایجاد جوامع کوچک

پروژه کمپ شهری یک راه حل ساخت خانه ارزان قیمت امروزی است که به دلیل مکانیسم "خودت انجام بده" می تواند به سرعت مونتاژ شود. از این رو، در کمترین زمان می توان یک فضای پارکینگ یا هر فضای خالی دیگری را به جامعه ای کوچک متشکل از 25 خانه تبدیل کرد تا به راحتی پذیرای بیش از 100 نفر باشد.

---

بیشتر بخوانید:

این خانه فقط برای 3 نفر طراحی شده است! (+تصاویر)

خانه خاص و منحصربه‌فرد با دیوارهای پلاستیکی

گوناگون: معمار ژاپنی ماکوتو تانجیری در یک زمین باریک در شهر هیروشیما که از سه طرف توسط ساختمان‌های بلند محصور شده، خانه‌ای درخشان و پر از نور ساخته است؛ نوری که به واسطۀ دیوارهای پلاستیکی خانه به آن نفوذ می‌کند!

ماکوتو تانجیری در این پروژۀ متفاوت که در سال 2012 ساخته شده، برای اینکه نور طبیعی خانه را روشن کند، دیوارهای معمولی را کنار گذاشته و به جای آن کل خانه را با ورق‌های پلاستیکی پلی‌کربنات پوشانده است.

پلاستیک پلی‌کربنات یک ماده نیمه شفاف است که در طول روز نور خورشید را به وفور وارد کرده و فضای داخلی را روشن می‌کند. هنگام شب نیز برعکس همین اتفاق می‌افتد و خانه به واسطۀ چراغ‌های روشنش به یک حجم نورانی در تاریکی شب تبدیل می‌شود.

این ماده نیمه شفاف دیواری ایجاد می‌کند که منظر شهری بیرون را برای ساکنان خانه به توده‌ای متحرک از اشکال مات تبدیل می‌کند. با این حال، فضای داخلی و ساکنان خانه از بیرون قابل مشاهده نیستند. این خانه در یک منطقه مسکونی آرام واقع شده و برای یک زوج و 3 فرزندشان طراحی شده است. سه طرف این خانه با ساختمان‌های مسکونی دیگر احاطه شده است و باعث می‌شود که لزوما خانه بلند و باریک باقی بماند.

 

 

جلبک دریایی می‌تواند «غذای آخرالزمان» باشد

این گیاه می‌تواند «غذای آخرالزمان» باشد

در صورت وقوع یک نبرد فاجعه‌بار هسته‌ای، زمستان هسته‌ای می‌تواند تولید کالری جهانی را تا ۹۰ درصد کاهش دهد. اما مزارع وسیع این گیاه می‌توانند به نجات جان ۱.۲ میلیارد نفر تا زمان بهبود دما کمک کنند.

 دانشمندان منبع غذایی شگفت‌انگیزی کشف کرده‌اند که می‌تواند جان تعداد زیادی از انسان‌ها را پس از جنگ فاجعه‌بار هسته‌ای نجات دهد: جلبک دریایی. 

به گزارش فرادید، جنگ هسته‌ای اگر اتفاق بیافتد سیاره ما را در یک زمستان عمیق هسته‌ای و چیزی شبیه آنچه در فیلم‌های آخرالزمانی می‌بینیم فرو خواهد برد. در بدترین حالت، تبادل هسته‌ای میان ایالات متحده و روسیه (که با هم نزدیک به ۹۰ درصد سلاح‌های هسته‌ای جهان را در اختیار دارند) می‌تواند تا ۱۶۵ میلیون تن (۱۵۰ میلیون تن متریک) دوده را وارد جو زمین کند و دمای سطح را ۹ درجه سانتیگراد کاهش دهد، در نتیجه تولید کالری جهانی تا ۹۰ درصد کاهش می‌یابد. 

کانال عصر ایران در تلگرام

برداشت جلبک دریایی

اما دانشمندان در یک مطالعه جدید، دریافتند طی ۹ تا ۱۴ ماه پس از جنگ هسته‌ای، می‌توان مجموعه‌های وسیعی از گیاه جلبک دریایی یا «کتانجک» پرورش‌یافته روی طناب را در خلیج مکزیک و سراسر سواحل شرقی برداشت کرد و به تغذیه ۱.۲ میلیارد انسان کمک کرد. 

مزارع جلبک دریایی، در بالاترین میزان خود، جایگزین ۱۵ درصد غذای مصرفی انسان می‌شوند، در حالی که ۵۰ درصد از سوخت زیستی کنونی و ۱۰ درصد خوراک حیوانات را نیز تامین می‌کنند. محققان یافته‌هایشان را ۹ ژانویه در مجله Earth's Future منتشر کردند. 

شریل هریسون، استادیار اقیانوس‌شناسی و علوم ساحلی و از نویسندگان این تحقیق، می‌گوید: «بیش از ۲ میلیارد نفر پس از جنگ هسته‌ای بالقوه میان هند و پاکستان و ۵ میلیارد نفر پس از جنگ هسته‌ای میان ایالات متحده و روسیه در خطر گرسنگی خواهند بود. بنابراین، کاوش درباره غذاهای جایگزین ضروریست.» 

آنی‌ترین اثر جنگ هسته‌ای، دست‌کم برای کسانی که در منطقه هدف قرار دارند، سوختن پس از مسمومیت با تشعشعات است. این اثرات وحشتناک از زمانی که ایالات متحده در ۶ اوت ۱۹۴۵ بمب اتمی «پسر کوچولو» را در شهر هیروشیمای ژاپن پرتاب کرد، شناخته‌شده است. 

خود این بمب که قدرت انفجاری آن پنج برابر کمتر از بمب‌های گرماهسته‌ای در زرادخانه‌های موجود است، حدود ۱۴۰۰۰۰ نفر را در عرض پنج ماه کشت و بیش از ۶۰۰۰۰ ساختمان از حدود ۹۰۰۰۰ ساختمان شهر را ویران کرد. 

با این حال، به طور بالقوه کشنده‌ترین نتیجه‌ی حتی یک جنگ هسته‌ای در مقیاس کوچک، تأثیری است که روی کشاورزی خواهد گذاشت. در سناریوی پایان جهانی «زمستان هسته‌ای»، غبار و دود رادیواکتیو بخش قابل‌توجهی از نور خورشید را مسدود می‌کند. این امر موجب کاهش دما می‌شود و بسیاری از محصولات زراعی جهان را از بین می‌برد و احتمالاً قحطی جهانی به بار می‌آید که به موجب آن، ممکن است میلیاردها نفر کشته شوند. 

عکس هوایی از مزرعه جلبک دریایی در اندونزی

در مطالعات گذشته، محققان پیامدهای آخرالزمانی یک جنگ هسته‌ای را مدل‌سازی کردند. اکنون، برای بررسی چگونگی زنده نگهداشتن برخی از مردم، دانشمندان رشد محصول را در محیط‌هایی که شاهد کاهش شدید دما نبودند (اقیانوس‌های استوایی) مدل‌سازی کردند. 

«اقیانوس و به طور کلی آب، گرمای ویژه بالاتری نسبت به خشکی دارد، بنابراین گرمای بیشتری را ذخیره می‌کند و گرم شدن و خنک شدن آن سخت‌تر است. به همین دلیل است که رادیاتورها بسیار خوب کار می‌کنند، چون گرما را ذخیره می‌کنند و آن را به مرور زمان تابش می‌کنند. بنابراین، اقیانوس مکان بسیار خوبی برای تولید مواد غذایی جایگزین است، برخلاف گلخانه‌های روی زمین که زمان کمبود سوخت، به گرمایش زیادی نیاز دارند. 

مدل‌سازی دانشمندان نشان داد مزارع کتانجک نه تنها دوام می‌آورند، بلکه با کاهش دمای سطح، رشد کرده و گسترش می‌یابند. دلیلش این است که هوای سردتر، آب سطحی را مجبور به فرورفتن بیشتر می‌کند و گردش آب غنی از مواد مغذی را از اعماق بالا می‌برد تا جایگزین آن شود. 

به گفته محققان، از آنجا که ید موجود در جلبک دریایی در مقادیر زیاد می‌تواند برای انسان سمی باشد، استفاده از کتانجک کشت‌شده در مزارع در درجه اول غیرمستقیم است. اما با استفاده از آن برای تغذیه حیوانات و تولید سوخت‌های زیستی، زمین‌های زراعی باقیمانده برای محصولات دیگر آزاد می‌شود. این راه‌حل می‌تواند به انسان کمک کند زمستان هسته‌ای را پشت سر بگذارد تا اینکه چند دهه بعد آب و هوا بهبود پیدا کند. 

کتانجک مخصوص زمستان هسته‌ای نیست بلکه می‌تواند به دنبال فجایع دیگر در سیستم‌های غذایی جهانی، مانند برخوردهای عظیم سیارک‌ها یا فوران‌های آتشفشانی غول‌پیکر نیز راه نجات باشد. برای نمونه، فوران کوه تامبورا در اندونزی در سال ۱۸۱۶ منجر به خرابی محصولات و کمبود مواد غذایی در سراسر نیمکره شمالی شد، اتفاقی که به «سال بدون تابستان» معروف شد. 

در طول تاریخ، فوران‌های بزرگ سبب قحطی در مناطق و جهان شدند. در هر صورت، ما به برنامه‌ای نیاز داریم تا خودمان را در این سناریوهای کاهش ناگهانی نور خورشید، تغذیه کنیم».