Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Andrew Gontchev]

вообще... /так задумчиво/ когда такие страны как Япония и Германия останавливают реакторы, "меня терзают смыстные сомненя" - уж не для наработки ли материала для боеголовок /на всякий случай/ это всё?..

Причина в другом.

[bob]

А нефть с газом и углем они тоже перестанут импортировать?

Уголь надл импортировать. И паровозы, паровозы.... 

[Проходящий Кот]

ну не навечно, а только на полгода, да и источник желтоватый. но как раз к зиме - молодцы! там же ниже новости про добычу в той же Японии "горючего льда", о котором уже писали где-то тут на просторах форума (сейчас кое-кто из этой тему прибежит и скажет - вот, там у них так много этого клатратного газа, что все АЭС остановили! во как, а тут все паникёры и сказочники!), в общем так получалось, что ничего из этого не получалось - углекислый газ для добычи нужен, а где его брать в таких условиях - загадка...
вообще... /так задумчиво/ когда такие страны как Япония и Германия останавливают реакторы, "меня терзают смыстные сомненя" - уж не для наработки ли материала для боеголовок /на всякий случай/ это всё?..

А Дяде Сэму это надо?

[Nucleosome]

Причина в другом.

вас не затруднит озвучить в чём? нет, я не настаиваю на "боеголовочной" версии, может это элементарная дурь, конечно. но всё-таки, зачем?..

А Дяде Сэму это надо?

нет, не надо, но на дворе немножко иные времена намедни.

[Кремальера]

меня терзают смыстные сомненя" - уж не для наработки ли материала для боеголовок /на всякий случай/ это всё?..

А как после Мюнхена,у Голды оказалось под сотню зарядов?Привезли в чемоданах из Мерикании?Больше чем уверен,что уже лет сорок и у гуннов и у джапов есть собственное ядерное дубьё.Без всяких там подачек из NATO  и ANZUS.
Джапы и без всяких АЭС,всю жизнь(ну лет сто точно)грелись керосинием.И подогретыми одеялами,есть даже древняя традиция пихать в гостях ноги под общее одеяльце.

[Nucleosome]

Джапы и без всяких АЭС,всю жизнь(ну лет сто точно)грелись керосинием.

так тогда их было меньше. ну правда пупуляция сокращается, но за закрытием АЭС оно явно не успевает.

[Кремальера]

так тогда их было меньше. ну правда пупуляция сокращается, но за закрытием АЭС оно явно не успевает.

В 90-е на ДВ,очень часто сидели без света.Грелись джаповскими печурками.С той благодатной поры в родительском гараже до сих пор валяется беленький бак Sundia под керосиний ,и даже где-то был мерзко пиликающий анализатор углекислого газа в помещении.Джапы- технологические извращенцы, имея в повседневном быту ну просто космос,в частных бумажных домовладениях коптят небо без зазрения совести.

[bob]

так тогда их было меньше. ну правда пупуляция сокращается, но за закрытием АЭС оно явно не успевает.

Теперь успеет. Станет холодно, темно и страшно. Змэрзнут.

[vika vorobyeva]

Прелюбопытная статья на Компьюленте об использовании бактерий в топливных элементах.
"Сточные воды могут стать практичным источником электричества":
http://compulenta.computerra.ru/tehnika/energy/10009032/

Уж не первый год множество исследователей из разных стран пытаются решить проблему при помощи бактериальных топливных элементов (БТЭ). В них микробы, разлагающие органические отходы в сточных водах, буквально «подсоединяют к проводам», собирая электроны, которые образуются в процессе деятельности микроорганизмов. Следовательно, БТЭ не только не тратят, но и, напротив, получают дополнительное электричество от этого затратного процесса.
...
Тем не менее, вопреки этим кажущимся недостаткам, всё не так плохо. Ведь получаемая энергия больше, чем затрачиваемая, даже с учётом повторного окисления серебра. На выходе всё равно будет КПД около 30% (в зависимости от условий насыщенности воды отходами — от 20 до 33%). А это, как ни крути, эффективность двигателя внутреннего сгорания — с той только разницей, что на топливо в этой установке тратиться вообще не придётся.
Кроме того, авторы отмечают, что речь шла об опытной разработке, в то время как в серийной конфигурацию электродов и их состав можно будет изменить, убрав серебро. Над менее «шикарными» материалами исследователи, по их уверениям, уже корпят. Правда, материал электрода в любом случае должен быть бактерицидным, иначе катод будет обрастать бактериями, которые замедлят реакцию, либо потребуется возврат к мембране. Так что использовать придётся что-то вроде той же меди, также бактерицидной, но в десятки раз более дешёвой.

[Okub62]

Как понял, там основной процесс - восстановление окиси серебра до металла. Бактерии тут только способ этого восстановления. Причём восстановленное серебро надо снова каким-то образом окислять.
Выходит, пока не найдутся другие бактерии, окисляющие серебро, это просто энергетически невыгодно. Или ошибаюсь?

[vika vorobyeva]

Как понял, там основной процесс - восстановление окиси серебра до металла. Бактерии тут только способ этого восстановления. Причём восстановленное серебро надо снова каким-то образом окислять.
Выходит, пока не найдутся другие бактерии, окисляющие серебро, это просто энергетически невыгодно. Или ошибаюсь?

Нет. Речь о том, что бактерии питаются органикой из сточных вод и при этом выделяют электроны, которые можно утилизовать и получить источник тока. Проблема же заключается в том, что эти бактерии с анода добираются до катода и вместо того, чтобы отдавать в него электроны, начинают кушать кислород на месте (ток больше не выделяя). Чтобы с этим бороться, между анодом и катодом либо ставят мембрану, либо катод делают из бактерицидного металла (в данном случае серебра).
В статье сказано, что даже в случае траблов с окислением серебряного катода КПД процесса получается ~30%.

[vika vorobyeva]

Даже если не пытаться получить из этого процесса энергию, а просто перевести очистку сточных вод на "энергетическую самоокупаемость" - это уже будет здорово

[AlexAV]

Как понял, там основной процесс - восстановление окиси серебра до металла. Бактерии тут только способ этого восстановления. Причём восстановленное серебро надо снова каким-то образом окислять.
Выходит, пока не найдутся другие бактерии, окисляющие серебро, это просто энергетически невыгодно. Или ошибаюсь?

Насколько я понял процесс получения энергии здесь следующий:

Ag2O + [CH2O] = Ag + H2O + CO2 + энергия (с помощью бактерий)

Потом:

4Ag + O2 = 2 Ag2O (химически или электрохимически). В теории этот процесс вообще энергии не требует (даже немного выделяет), на практике, скорее всего, для его осуществления с приемлемой кинетикой энергию придётся тратить, но (по сравнению с выделившейся в первом процессе) – очень немного.

Так что с энергетическим балансом все выглядит вполне нормально.

Вот только серебро (и даже медь) – материалы достаточно дорогие для массовой энергетики по такой схеме.

[Okub62]

Нет. Речь о том, что бактерии питаются органикой из сточных вод и при этом выделяют электроны, которые можно утилизовать и получить источник тока. Проблема же заключается в том, что эти бактерии с анода добираются до катода и вместо того, чтобы отдавать в него электроны, начинают кушать кислород на месте (ток больше не выделяя). Чтобы с этим бороться, между анодом и катодом либо ставят мембрану, либо катод делают из бактерицидного металла (в данном случае серебра).
В статье сказано, что даже в случае траблов с окислением серебряного катода КПД процесса получается ~30%.

Всё равно не понял.
Большинство БТЭ размещают бактерии на аноде, отделённом от катода мембраной, которая пропускает протоны водорода лишь в одном направлении — от анодной камеры в катодную. На катоде при этом происходит восстановление кислорода с образованием воды — за счёт электронов от бактерий. Традиционной проблемой БТЭ считается то, что даже небольшое количество кислорода, попадающего к бактериям, позволяет им использовать газ напрямую, не отдавая электроны топливному элементу.
Только что это за бактерии тогда? Органику на очистных разлагают аэробные бактерии, которые без постоянной подачи кислорода гибнут на-раз. Воздуходувки нельзя на час остановить - микробы гибнут, очистка прекращается.
А их тут на бескислородном пайке держат, а окисление выделившихся откуда-то протонов проходит за счёт восстановления оксида серебра.
Или я дурак, или там что-то напутано.

P.S. Что есть СН2О ?
P.P.S. Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких плёнок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом (c) - этот процесс экзотермический и не требует затрат энергии?

[AlexAV]

P.S. Что есть СН2О ?

Обобщённое обозначение любой органики.

Точнее это соответствует углеводам.

Органику на очистных разлагают аэробные бактерии, которые без постоянной подачи кислорода гибнут на-раз.

Бактерии существа очень изворотливые. Некоторые штаммы умеют использовать электрический потенциал электрода для осуществления процессов окисления/восстановления - напрямую. Вот они их и применяют.

[Okub62]

А вот это не надо, пожалуйста - изворотливые.
Если что, я полгода исполнял обязанности начальника очистных, и что этим бактериям надо и сколько, немного наслышан. Воздух. воздух, воздух и воздух. А то кердык им.

[AlexAV]

P.P.S. Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких плёнок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом (c) - этот процесс экзотермический и не требует затрат энергии?

Термодинамически –да. Электродный потенциал процессов:

Ag2O +H2O + 2e = 2Ag + 2OH- E = 0.344В

O2+ 2H2O +4e = 4OH- E = 0.401В

Так что пара серебряный электрод- кислородный электрод образует элемент, где будет идти процесс окисления серебра и имеющий разность потенциалов 0,057 В.

Практически для электрохимического окисления с приемлемой скоростью придётся приложить некоторый внешний избыточный потенциал, т.е. какую-то энергию потратить (скорее всего).

[AlexAV]

А вот это не надо, пожалуйста - изворотливые.

Так в эксперименте у них не какие угодно бактерии - а специальные штаммы, которые это умеют.

[Nucleosome]

Вот только серебро (и даже медь) – материалы достаточно дорогие для массовой энергетики по такой схеме.

ну массовой энергетики на частично окисленном углероде не получится по любому - откуда его брать в приемлимых количествамх? то же биотопливо (древесина же тоже СН2О) только меньше... так что реальная цель тут только та, о которой сказала Вика:

Даже если не пытаться получить из этого процесса энергию, а просто перевести очистку сточных вод на "энергетическую самоокупаемость" - это уже будет здорово

то есть в глобальном плане - сберечь те затраты которые идут на утилизацию, правда вот серебро эту малину портит...

[-Asket-]

Для придания бактерицидных свойств катоду можно наносить на него нанопокрытия вызывающие механический разрыв мембран бактерий, сейчас это считают интересной альтернативой традиционным бактерицидным средствам.

Смертоносные крылья цикад под микроскопом

Cicada wings shred bacteria to pieces
На крыльях цикад обнаружены антибактериальные наноштыри
Испано-австралийская группа микробиологов под руководством Елены Ивановой из технологического университета Свуинберна обнаружила на крыльях цикад наноструктуры, обладающие антибактериальным эффектом. Работа опубликована в журнале Biophysical Journal.
Вертикальные наноструктуры, покрывающие крылья цикад Psaltoda claripennis, хорошо видны на изображениях сканирующего микроскопа. Ученые установили, что они обладают антимикробным эффектом против покрытых внешней мембраной грам-отрицательных бактерий, таких как Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli. На лишенных внешней мембраны грам-положительных Bacillus subtilis и Staphylococcus aureus наноструктуры не действовали.
Чтобы объяснить необычный антибактериальный эффект, ученые провели компьютерное моделирование взаимодействия поверхности с клетками микроорганизмов. Оказалось, что наноштыри не прокалывают мембрану бактерий, а разрывают ее за счет поверхностного натяжения. Моделирование показало, что разрыв происходит в области между штырями - именно там образуется наибольшее натяжение мембраны.
По словам авторов, им впервые удалось обнаружить поверхность, которая непригодна для роста бактерий исключительно за счет структуры, а не химического состава. Авторы надеются использовать полученные данные для изготовления искусственных покрытий, обладающих таким же свойством.

Разработан принципиально новый способ борьбы с супербактериями
«Смертоносный» материал, который, как было показано, убивает не менее 99% всех бактерий и грибков, имевших неосторожность вступить с ним в контакт, используется сейчас сразу двумя компаниями: производителем контактных линз и изготовителем лекарств для животных. Следующим этапом должно стать расширение границ применения покрытия в биомедицинских и потребительских товарах, начиная с имплантатов и хирургических инструментов и заканчивая кухонной посудой и столовыми приборами. По сути, это единственная эффективная альтернатива, способная заменить «бесполезные» антибиотики, беспомощные перед супербактериями. Подробности о материале и результатах его тестирования ищите в журнале Nature Materials. Основой суперпокрытия стал поли(диметилдециламмониум хитозан метакрилат). Этот похожий на губку поликатионный полимер обладает некоторым положительным зарядом, притягивающим к себе бактерии, клеточная мембрана которых несёт отрицательный заряд.
При контакте с губчатым материалом клеточная мембрана буквально засасывается внутрь нанопор, что приводит к её разрыву и, следовательно, немедленной гибели бактерии. Среди супербактерий, которые уже стали жертвой нового покрытия, — и печально известная синегнойная палочка, и «легендарный» золотистый стафилококк. Воодушевившись успехом с твёрдым полимерным покрытием, учёные создали также противомикробный раствор широкого спектра, действующий по тому же принципу и селективно уничтожающий только бактерии и грибки, без ущерба для клеток человеческого тела. Действие раствора протестировано в in-vitro-экспериментах. В данном случае активным веществом является противомикробный пептидополисахарид, который также притягивается к клеточной мембране, вызывая нарушение её целостности — а значит, и гибель микроба. А поскольку в обоих случаях противомикробное действие основано на физическом разрыве клеточной мембраны, бактериям будет трудно выработать эффективный способ выживания. Форма жидкого раствора позволяет использовать такую противомикробную защиту в виде кремов и лосьонов для дезинфекции, а также для обработки серьёзных или хронических ран. Ни одна бактерия, устойчивая к действию даже самых сильных антибиотиков, не устоит — лопнет. Результаты этой части исследований опубликованы в журнале Advanced Materials. Кстати, на разработку твёрдого полимерного покрытия и противомикробного раствора ушло пять лет. И $800 тыс.! А впереди ещё более амбициозная цель — создание препаратов (на замену антибиотиков) для лечения смертельных пневмонии и менингита, вызванных супербактериями, что, несомненно, потребует куда больших капиталовложений.

Смерть бактериям!

Посмотрим, может что из этого и выйдет путное...