Науки о космосе

Нобелевскую премию по физике 2014 года поделили между собой две группы японских ученых: Исаму Акасаки и его ученик Имано Хироси из Нагойского университета, а также Сюдзи Накамура, профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Их достижение — создание надежно работающих синих светодиодов, с помощью которых можно получить белый свет и обеспечить революцию в освещении.

Исследователи Объединенного центра искусственного фотосинтеза (JCAP), созданного в Калифорнии в 2010 году, сделали очередной шаг к созданию «искусственного листа». Они надеются создать работающий прототип до конца 2015 года.

Мысль о том, что многие достижения человеческого гения — это подражание природным явлениям, которые вызывают у пытливого ума желание понять их и воспроизвести, не нова. Однако предположить, что даже у атомного реактора есть природный аналог, трудно. Тем не менее некое его подобие было на Земле, и вполне возможно, что древние реакторы имелись на других планетах.

За десятилетия, прошедшие после первой иракской кампании США, накопилось немало статистики о влиянии обедненного урана на здоровье, которую заинтересованные стороны толкуют каждая в свою пользу. Причиной дискуссии стал таинственный синдром войны в Персидском заливе, который массово убивает ветеранов этой войны

Откуда взялся уран? Где добывают уран? Что такое лучи Беккереля? Насколько велика радиоактивность урана? Чем же вреден уран? Загрязняет ли уран места разработки сланцевого газа? Зачем нужен уран? Что такое деление ядра? Как проходит цепная реакция в уране? Что такое спонтанное деление ядер? Зачем нужна атомная энергетика? Как функционирует атомная станция? Как критикуют атомную энергетику? Что такое оружейный уран? Какие катастрофы связаны с применением урана? Что такое обедненный уран? Какое оружие можно делать из обедненного урана?

Общественность, обеспокоенная нарастающими выбросами углекислого газа в атмосферу, как правило, фокусирует свою тревогу на деятельности компаний, которые добывают и перерабатывают сырье, занимаются энергетикой и крупнотоннажным материальным производством. При этом мало кто задумывается об экологичности ноутбуков, смартфонов, планшетов и других гаджетов, полагая, вероятно, что если эти маленькие устройства и могут чем-то загрязнить окружающую среду, то лишь избыточной информацией. Так ли это?

Британское Королевское общество продолжает исследовать перспективы современного социума, стоящего на распутье. В прошлый раз (см. «Химию и жизнь», 2013, № 12) рассуждения о доступных человечеству материалах привели к выводу, что нужно кардинально менять отношение к понятию экономического роста. А в январском номере «Philosophical Transaction A» (2014, 372, 2006) речь шла о самом главном — снабжении общества энергией.

Разработка битуминозных песков стала рентабельной в начале двухтысячных, когда цена на нефть поднялась выше 30 долларов за баррель. Но какой ценой нам на самом деле обходится получение черного золота из грязи?

Бизнес, да и правительство, вовсе не всегда рады попыткам сократить расход энергии и материалов, поскольку они объективно создают серьезные трудности. В рыночную, динамично развивающуюся, экономику не вписывается по определению: предприятие, которое выпускает качественные, долго служащие вещи, в соответствии с принципом Лемона оказывается беззащитным перед конкурентом, выпускающим некачественные, но дешевые товары с большей скоростью оборота. Принцип же этот гласит: конкуренция ухудшает качество товара.

После череды кризисов самого конца XX—начала XXI века некоторые экономисты начали высказывать крамольную мысль: рыночная экономика уперлась в недостаток ресурсов и прекращение роста потребления. Выходом же им видится весьма жесткое и масштабное вмешательство государства в самосогласованную систему рыночной свободы. Так следует из результатов дискуссии по проблемам эффективности использования материалов, которую помогло организовать британское Королевское общество. Вот краткий конспект этой дискуссии.

Биотопливо по сравнению с ископаемым топливом считается экологически чистым, и его сторонники видят в этом неоспоримое достоинство. Их взгляд не разделяют Кейт Смит и Тимоти Серчингер из Эдинбургского университета. Они подвергли критике методы оценки, основанные на так называемой модели анализа жизненного цикла (LSA), которые учитывают все факторы, связанные с производством и применением топлива. По их мнению, существующие методы напрасно игнорируют углекислый газ, который выделяют транспортные средства, работающие на этаноле и биодизеле, а также оксид азота.

Определить запасы сланцевого газа очень трудно, поскольку под этим общим названием скрывается большое разнообразие геологических образований с различной способностью отдавать заключенные в них углеводороды. Поэтому оценки запасов таких углеводородов различаются в разы.

Закись азота, она же оксид диазота, оксид азота (I) или оксонитрид азота(I), известная также как веселящий газ, — неорганическое химическое соединение, молекула которого состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода (N2O). Этот бесцветный газ со сладковатым запахом открыл и впервые получил в 1772 году английский священник, химик, философ и общественный деятель Джозеф Пристли. После того как Гемфри Дэви показал, что вдыхание этого газа вызывает беспричинную радость, почти 70 лет в Великобритании устраивали вечеринки с веселящим газом (баллончики для вечеринок можно купить и сейчас).

В последнее десятилетие становится все очевиднее, что дешевая нефть почти выбрана, а разработка других месторождений требует не только больших вложений, но и новых технологических решений. Самый активный участник поиска альтернативных источников топлива — США. Они поставили задачу в ближайшее десятилетие резко снизить свою зависимость от импорта горючего, поэтому налаживают разработку подводных месторождений (кстати, это несомненно повышенный риск для окружающей среды — вспомним Мексиканский залив), добычу сланцевого газа, а также продолжают расширять производство биотоплива из кукурузы, рапса и других сельскохозяйственных культур (см. «Химию и жизнь», 2007, №1). Хорошие инвестиции в исследования и планомерная работа дают свои плоды — по производству биотоплива США, пожалуй, впереди планеты всей, а биоэтанол уже отвоевал 10% их топливного рынка. Средний человек потихоньку свыкается с мыслью, что машину он скоро будет заправлять биодизелем, а электричество получать от солнца, ветра и, может быть, даже из водорода.

Не так давно сотрудники академического Научного центра микробиологии и депонирования микроорганизмов выделили особые штаммы пурпурных несерных бактерий из воды минеральных источников Армении. Исследователи из Ереванского государственного университета обнаружили, что на свету эти бактерии выделяют молекулярный водород. Причем он образуется не только как продукт фотосинтеза в анаэробной среде, но и с участием гидрогеназы, которая  обычно водород связывает. Не исключено, что здесь открываются новые возможности для производства водорода в качестве биотоплива.

С сороковых годов ХХ века, когда человек овладел тайнами атомного ядра, в мире случилось несколько крупных ядерных катастроф. Первая — бомбардировка Хиросимы и Нагасаки. Затем — взрыв хранилища радиоактивных отходов в Кыштыме на химкомбинате «Маяк» (1957), авария на ядерном комплексе в английском Уиндскейле (1957), сброс радиоактивных отходов в реку Теча (1949—1953), авария на американской станции Три-Мейл-Айленд (1979), Чернобыль (1986), выброс радиоактивного облака в Томске-7 (1993) и вот теперь — Фукусима.