Біопаливо. Склад сировини та параметри її переробки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

 Коментарі до статті

мікробіологія

Отримання біогазу та біодобрив з органічних відходів грунтується на властивості відходів виділяти біогаз при розкладанні в анаеробних, тобто. безкисневих умов. Цей процес називається метановим зброджуванням і відбувається в три етапи в результаті розкладання органічних речовин двома основними групами мікроорганізмів - кислотними та метановими.

Три етапи виробництва біогазу

Процес виробництва біогазу може бути поділений на три стадії: гідроліз, окислення та утворення метану. У цьому складному комплексі перетворень бере участь безліч мікроорганізмів, головними з яких є метанотворні бактерії, три види яких показані на рис. 8.

Рис.8. Три види метанових бактерій. Джерело: AT Information: Biogas, GTZ проект Information and Advisory Service on Appropriate Technology (ISAT), Eshborn, Deutschland, 1996

гідроліз

На першому етапі, (гідроліз), органічна речовина ферментується зовні позаклітинними ферментами (клітковина, амілаза, протеаза та ліпаза) мікроорганізмів. Бактерії розкладають довгі ланцюжки складних вуглеводнів, протеїни та ліпіди - у більш короткі ланцюжки.

зброджування

Кислотопродуцірующие бактерії, які беруть участь у другому етапі утворення біогазу, розщеплюють складні органічні сполуки (клітковину, білки, жири та ін) у простіші. При цьому в середовищі, що зброджується, з'являються первинні продукти бродіння - леткі жирні кислоти, нижчі спирти, водень, окис вуглецю, оцтова і мурашина кислоти та ін. Ці органічні речовини є джерелом харчування для метанообразующих бактерій, які перетворюють органічні кислоти в біогаз.

Утворення метану

Метанопродукуючі бактерії, залучені на третьому етапі, розкладають утворення з низькою молекулярною вагою. Вони утилізують водень, вуглекислоту та оцтову кислоту. У природних умовах метанобразующие бактерії існують за наявності анаеробних умов, наприклад, під водою, в болотах. Вони дуже чутливі до змін навколишнього середовища, тому від умов, які створюються для життєдіяльності бактерій, що метаноутворюють, залежить інтенсивність газовиділення.

Симбіоз бактерій

Метано- та кислотоутворюючі бактерії взаємодіють у симбіозі. З одного боку, кислотоутворюючі бактерії створюють атмосферу з ідеальними параметрами для метанообразующих бактерій (анаеробні умови, хімічні структури з низькою молекулярною вагою). З іншого боку, метаноутворюючі мікроорганізми використовують проміжні сполуки бактерій, що кислототворять. Якби не відбувалося цієї взаємодії, у реакторі розвинулися б невідповідні умови для діяльності обох типів мікроорганізмів.

Параметри та оптимізація процесу зброджування

Кислотообразующие і метанообразующие бактерії зустрічаються у природі повсюдно, зокрема у екскрементах тварин. Наприклад, в системі травлення великої рогатої худоби міститься повний набір мікроорганізмів, необхідних для зброджування гною, а сам процес метанового бродіння починається ще в кишечнику. Тому гній ВРХ часто застосовують як сировину, що завантажується в новий реактор, де для початку процесу зброджування достатньо забезпечити такі умови:

• Підтримка анаеробних умов у реакторі;
• Дотримання температурного режиму;
• доступність поживних речовин для бактерій;
• Вибір правильного часу зброджування та своєчасне завантаження та вивантаження сировини;
• Дотримання кислотно-лужного балансу;
• Дотримання співвідношення вмісту вуглецю та азоту;
• вибір правильної вологості сировини;
• Регулярне перемішування;
• Відсутність інгібіторів процесу.

На кожен із різних типів бактерій, що беруть участь у трьох стадіях метаноутворення, ці параметри впливають по-різному. Існує також тісна взаємозалежність між параметрами (наприклад, вибір часу зброджування залежить від температурного режиму), тому складно визначити точний вплив кожного фактора на кількість біогазу, що утворюється.

Підтримка анаеробних умов у реакторі

Життєдіяльність метанообразующих бактерій можлива лише за відсутності кисню у реакторі біогазової установки, тому слід стежити за герметичністю реактора та відсутністю доступу до реактор кисню.

Дотримання температурного режиму

Температурні рамки процесу зброджування

Підтримка оптимальної температури одна із найважливіших чинників процесу зброджування. У природних умовах утворення біогазу відбувається при температурах від 0°C до 97°C, але з урахуванням оптимізації процесу переробки органічних відходів для отримання біогазу та біодобрив виділяють 3 температурні режими:

• Психофільний температурний режим визначається температурами до 20-25°C;
• Мезофільний температурний режим визначається температурами від 25 до 40°C;
• Термофільний температурний режим визначається температурами понад 40 °C.

Мінімальна середня температура

Ступінь бактеріологічного виробництва метану збільшується зі збільшенням температури. Але оскільки кількість вільного аміаку теж збільшується зі зростанням температури, процес зброджування може сповільнитися. У середньому біогазові установки без підігріву реактора демонструють задовільний продуктивність тільки при середньорічній температурі близько 20°C або вище, або коли середня денна температура досягає щонайменше 18°C. При середніх температурах 20-28°C виробництво газу непропорційно збільшується. Якщо ж температура біомаси менше 15°C, вихід газу буде таким низьким, що біогазова установка без теплоізоляції та підігріву перестає бути економічно вигідною8.

Оптимальна температура сировини

Відомості щодо оптимального температурного режиму різні для різних видів сировини, але на підставі емпіричних даних установок ОФ "Флюїд", що працюють у Киргизстані на змішаному гною ВРХ, свиней та птахів, оптимальною температурою для мезофільного температурного режиму є 36 - 38°C, а для термофільного 52 - 55 С. Психофільний температурний режим дотримується в установках без підігріву, в яких немає контролю над температурою. Найбільш інтенсивне виділення біогазу у психофільному режимі відбувається при 23°C.

Зміни температури сировини

Процес біометанації дуже чутливий до змін температури. Ступінь цієї чутливості, своєю чергою, залежить від температурних рамок, у яких відбувається переробка сировини. При процесі ферментації можуть бути допустимі зміни температури в межах:

• Психофільний температурний режим: 2 ° C на годину;
• Мезофільний температурний режим: 1 ° C на годину;
• Термофільний температурний режим: 0,5 ° C на годину.

Термофільний чи мезофільний режим?

До переваг термофільного процесу зброджування відносяться: підвищена швидкість розкладання сировини і, отже, вищий вихід біогазу, а також практично повне знищення хвороботворних бактерій, що містяться в сировині.

Недоліками термофільного розкладання є велика кількість енергії, необхідна на підігрів сировини в реакторі, чутливість процесу зброджування до мінімальних змін температури і дещо нижча якість одержуваних біодобрив.

При мезофільному режимі зброджування зберігається високий амінокислотний склад біодобрив, але знезараження сировини не повне, як при термофільному режимі.

Поживні речовини

Для зростання та життєдіяльності метанових бактерій необхідна наявність у сировині органічних та мінеральних поживних речовин. На додаток до вуглецю та водню, створення біодобрив вимагає достатньої кількості азоту, сірки, фосфору, калію, кальцію та магнію та деякої кількості мікроелементів - заліза, марганцю, молібдену, цинку, кобальту, селену, вольфраму, нікелю та інших. Звичайна органічна сировина - гній тварин містить достатню кількість вищезгаданих елементів.

Час зброджування

Оптимальний час зброджування залежить від дози завантаження реактора та температури процесу зброджування. Якщо час зброджування вибрано занадто коротким, при вивантаженні збродженої біомаси бактерії з реактора вимиваються швидше, ніж можуть розмножуватися і ферментації практично зупиняється. Занадто тривале витримування сировини в реакторі не відповідає завданням отримання найбільшої кількості біогазу та біодобрив за певний проміжок часу.

Час обороту реактора

При визначенні оптимальної тривалості зброджування користуються терміном час обороту реактора. Час обороту реактора - це той час, протягом якого свіжа сировина, завантажена в реактор, переробляється і його вивантажують з реактора.

Для систем з безперервним завантаженням середній час зброджування визначається ставленням обсягу реактора до щоденного обсягу сировини, що завантажується. На практиці час обороту реактора вибирають в залежності від температури зброджування та складу сировини в наступних інтервалах:

• Психофільний температурний режим: від 30 до 40 та більше діб;
• Мезофільний температурний режим: від 10 до 20 діб;
• Термофільний температурний режим: від 5 до 10 діб.

Добова доза завантаження сировини

Добова доза завантаження сировини визначається часом обороту реактора та збільшується із збільшенням температури в реакторі. Якщо час обороту реактора становить 10 діб, то добова частка завантаження становитиме 1/10 загального обсягу сировини, що завантажується. Якщо час обороту реактора становить 20 діб, то добова частка завантаження становитиме 1/20 загального обсягу сировини, що завантажується. Для установок, що працюють у термофільному режимі, частка завантаження може становити до 1/S загального обсягу завантаження реактора.

Час переробки сировини

Вибір часу зброджування залежить також і від типу сировини, що переробляється. Для наступних видів сировини, що переробляється в умовах мезофільного температурного режиму, час, за який виділяється найбільша частина біогазу, дорівнює приблизно:

• Рідкий гній ВРХ: 10 -15 днів;
• Рідкий свинячий гній: 9 -12 днів;
• Рідкий курячий послід: 10-15 днів;
• Гній, змішаний із рослинними відходами: 40 - 80 днів.

Кислотно-лужний баланс рН

Метанопродукуючі бактерії найкраще пристосовані для існування в нейтральних або злегка лужних умовах. У процесі метанового бродіння другий етап виробництва біогазу є фазою активної дії кислотних бактерій. У цей час рівень рН знижується, тобто середовище стає більш кислим.

Однак при нормальному ході процесу життєдіяльність різних груп бактерій в реакторі проходить однаково ефективно і кислоти переробляються метановими бактеріями. Оптимальне значення рН коливається залежно від сировини від 6,5 до 8,5.

Виміряти рівень кислотно-лужного балансу можна за допомогою лакмусового паперу. Значення кислотно-лужного балансу будуть відповідати кольору, що купується папером при його зануренні в сировину, що зброджується.

Співвідношення вмісту вуглецю та азоту

Одним з найбільш важливих факторів, що впливають на метанове бродіння, є співвідношення вуглецю та азоту в сировині, що переробляється. Якщо співвідношення C/N надмірно велике, то недолік азоту буде фактором, що обмежує процес метанового бродіння. Якщо це співвідношення занадто мало, то утворюється така велика кількість аміаку, що він стає токсичним для бактерій.

Мікроорганізми потребують як азоту, так і вуглецю для асиміляції в їх клітинну структуру. Різні експерименти показали, що вихід біогазу найбільший при рівні співвідношення вуглецю і азоту від 10 до 20, де оптимум коливається в залежності від типу сировини. Для досягнення високої продукції біогазу практикується змішування сировини для досягнення оптимального співвідношення C/N.

Таблиця 2. Співвідношення азоту та співвідношення вмісту вуглецю та азоту для органічних речовин

Вибір правильної вологості сировини

Безперешкодний обмін речовин у сировині є передумовою високої активності бактерій. Це можливо тільки в тому випадку, коли в'язкість сировини допускає вільний рух бактерій і газових бульбашок між рідиною і твердими речовинами, що містяться в ній. У відходах сільськогосподарського виробництва є різні тверді частки.

Тверді та сухі речовини у сировині

Тверді частинки, наприклад: пісок, глина та ін, зумовлюють утворення осаду. Більш легкі матеріали піднімаються поверхню сировини й утворюють кірку з його поверхні. Це призводить до зменшення газоутворення. Тому рекомендується ретельно подрібнювати перед завантаженням у реактор рослинні залишки: солому, недоїдки та ін., і прагне відсутності твердих речовин у сировині.

Вміст сухих речовин визначаються вологістю гною. При вологості 70% сировина міститься 30% сухих речовин. Приблизні значення вологості гною та екскрементів (гній та сеча) для різних видів тварин наводяться в таблиці 4.

Таблиця 3. Кількість та вологість гною та екскрементів на 1 тварину

Вологість сировини, що завантажується в реактор установки, має бути не менше 85% у зимовий час та 92% у літню пору року. Для досягнення правильної вологості сировини гній зазвичай розбавляють гарячою водою в кількості, що визначається за формулою: ОВ = НЧ((В2 - В1):(100 - В2)), де Н - кількість гною, що завантажується, В1 - початкова вологість гною, В2 - необхідна вологість сировини, ВВ – кількість води в літрах. У таблиці наводяться необхідну кількість води для розведення 100 кг гною до 85% та 92% вологості.

Таблиця 4. Кількість води для досягнення необхідної вологості на 100 кг гною

Регулярне перемішування

Для ефективної роботи біогазової установки та підтримування стабільності процесу зброджування сировини всередині реактора необхідно періодичне перемішування. Головними цілями перемішування є:

• вивільнення виробленого біогазу;
• перемішування свіжого субстрату та популяції бактерій (щеплення);
• запобігання формуванню кірки та осаду;
• запобігання дільницям різної температури всередині реактора;
• забезпечення рівномірного розподілу популяції бактерій;
• запобігання формуванню порожнин і скупчень, що зменшують ефективну площу реактора.

При виборі відповідного способу і методу перемішування, потрібно враховувати, що процес зброджування є симбіозом між різними штамами бактерій, тобто бактерії одного виду можуть мати інший вид. Коли спільнота розбивається, процес ферментації буде непродуктивним, перш ніж утворюється нове співтовариство бактерій. Тому занадто часто або тривале і інтенсивне перемішування шкідливо. Рекомендується повільно перемішувати сировину через кожні 4 – 6 годин.

Інгібітори процесу

Органічна маса, що зброджується, не повинна містити речовин (антибіотики, розчинники тощо), що негативно впливають на життєдіяльність мікроорганізмів. Не сприяють "роботі" мікроорганізмів і деякі неорганічні речовини, тому не можна, наприклад, використовувати для розведення гною воду, що залишилася після прання нижньої білизни синтетичними миючими засобами.

Навіть якщо токсичні матеріали не використовуються для виробництва біогазу, надто висока концентрація окремих речовин або кухонної солі може затримувати зростання бактерій і, отже, вироблення біогазу. Верхня межа деяких найпоширеніших неорганічних речовин наведена у таблиці 5.

Таблиця 5. Обмеження із затримки для поширених неорганічних інгібіторів

типи сировини

Гній ВРХ

Гній ВРХ найбільш підходяща сировина для переробки в біогазових установках, так як бактерії, що метано-виробляють, вже містяться в шлунку ВРХ. Однорідність гною ВРХ дозволяє рекомендувати його для використання в установках безперервного зброджування.

Зазвичай свіжий гній змішують з водою і вибирають з нього неперетравлену солому для запобігання осаду та кірці. Сеча ВРХ значно збільшує кількість біогазу, що виробляється, тому рекомендується будувати ферми з бетонною підлогою і прямим гідросливом екскрементів в ємність для змішування сировини.

свинячий гній

При утриманні свиней у загонах та стійлах без вимощеного покриття (бетонне, дерев'яне та інше), можна використовувати лише гній. Він має бути розведений водою для досягнення правильної консистенції для переробки. Розведений водою гній повинен відстоятися в ємності для того, щоб присутні в гною пісок і дрібні камені осідали і не потрапили в реактор. Інакше пісок, що потрапляє в реактор, і земля скупчуватимуться на дні реактора, і вимагатимуть частого його очищення. Також як і у випадку з гною ВРХ, рекомендується будувати ферми з бетонною підлогою та прямим зливом екскрементів у ємність для змішування сировини.

Овечий і козячий гній

Для овець і кіз, що містяться без вимощеного покриття, ситуація схожа на описану для свинячого гною. Так як козяча ферма є практично єдиним місцем для збору достатньої кількості гною, та й тоді тільки за умови солом'яної підстилки, сировина для біогазової установки в основному є сумішшю гною і соломи. Більшість систем, що переробляють таку сировину, працюють у режимі порційного завантаження, при якому суміш гною, соломи та води завантажується без попередньої підготовки і залишається в реакторі на більш тривалий термін, ніж чистий гній.

Рис.9. Утримання свиней на фермі з бетонною підлогою. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

курячий послід

Для переробки курячого посліду рекомендується клітинний вміст птахів або установку сідала над підходящою для збору посліду площею обмеженого розміру. У разі підлогового утримання птахів частка піску, тирси, соломи в посліді буде надто високою. Потрібно враховувати можливі проблеми та проводити чищення реактора частіше, ніж під час роботи з іншими видами сировини.

Курячий послід добре поєднується з гною ВРХ і може перероблятися разом з ним. При використанні чистого пташиного посліду як сировина існує небезпека високої концентрації аміаку. Це може призвести до низької ефективності установки.

фекалії

Якщо фекалії переробляються в біогазових установках, туалети повинні бути влаштовані так, що змиваються фекалії малою кількістю води. Потрібно переконатися, що в туалет не потрапляє вода з інших джерел, а кількість води, що змиває, повинна бути обмежена 0.S - 1 літром води для запобігання надмірному розведенню сировини.

Рис.10. Поєднана переробка фекалій у біогазовій установці с. Біловодське. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Вихід газу та вміст метану

Вихід газу зазвичай підраховується в літрах або кубічних метрах на кілограм сухої речовини, що міститься у гною. У таблиці показано значення виходу біогазу на кілограм сухої речовини для різних видів сировини після 10-20 днів ферментації під час роботи установки у мезофільному режимі.

Для визначення виходу біогазу зі свіжої сировини за допомогою таблиці спочатку потрібно визначити вологість свіжої сировини. Для цього можна висушити кілограм свіжого гною та зважити сухий залишок. Вологість гною у відсотках можна підрахувати за такою формулою: (1 - вага висушеного гною)Ч100%.

Таблиця 6. Вихід біогазу та вміст у ньому метану при використанні різних типів сировини

Підрахувати яку кількість свіжого гною з певною вологістю буде відповідати 1 кг сухої речовини можна наступним чином: від 100 віднімаємо значення вологості гною у відсотках, а потім ділимо 100 на це значення: 100: (100% - вологість %).

Приклад 1: якщо ви визначили, що вологість гною ВРХ, що використовується як сировина, дорівнює 85%, то 1 кілограм сухої речовини буде відповідати 100:(100 - 85) = близько 6,6 кілограм свіжого гною. Значить, з 6,6 кілограмів свіжого гною ми отримуємо 0,2 S0 - 0,320 м3 біогазу, а з 1 кілограма свіжого гною ВРХ можна отримати в 6,6 разів менше: 0,037 - 0,048 м3 біогазу.

Приклад 2: Ви визначили вологість свинячого гною - 80%, отже 1 кілограм сухої речовини дорівнюватиме 5 кілограмів свіжого свинячого гною. З таблиці знаємо, що 1 кілограм сухої речовини (або 5 кг свіжого свинячого гною) виділяє 0,340 - 0,S80 м біогазу. Отже, 1 кг свіжого свинячого гною виділяє 0,068 - 0,116 м3 біогазу.

Зразкові значення

Якщо відома вага добового свіжого гною, то добовий вихід біогазу в умовах Киргизстану буде приблизно наступним:

• 1 тонна гною ВРХ 25-30 м3 біогазу;
• 1 тонна свинячого гною 50 - 70 м3 біогазу;
• 1 тонна пташиного посліду 50 - 60 м3 біогазу.

Слід пам'ятати, що приблизні значення наводяться для готової сировини вологістю 85% - 92%.

Вага біогазу

Об'ємна вага біогазу становить 1,2 кг на 1 м3, тому при підрахунку кількості одержуваних добрив необхідно віднімати його з кількості сировини, що переробляється.

Для середньодобового завантаження 55 кг сировини з однієї голови ВРХ та денному виході біогазу 1,5 – 2,0 м3 на голову худоби, маса сировини зменшиться на 4 – 5% у процесі переробки у біогазовій установці.

Проблема кірки

Якщо спостерігається високий обсяг газу, але недостатньо горючий, це часто означає, що у поверхні сировини у реакторі утворилася піна чи кірка. Якщо тиск газу дуже низький, це також може означати, що утворилася кірка, яка блокує газову трубу. Потрібно видаляти кірку з поверхні сировини в реакторі.

Видалення кірки

Особливістю кірки, яка утворюється на поверхні сировини в реакторі біогазової установки, є те, що вона не ламка, але тягуча і може стати дуже твердою протягом короткого періоду часу. Для її руйнування потрібно підтримувати її у зволоженому стані. Тобто кірку можна полити зверху водою або опустити в сировину.

Сортування сировини

Солома, трава, стебла трави і навіть просто гній, що підсохнув, спливають на поверхню сировини, а сухі і мінеральні речовини осідають на дні реактора і згодом можуть закрити вивантажувальний отвір або зменшити робочу площу реактора. При правильно підготовленій сировині з не надто високим вмістом води такої проблеми не виникає.

Готова сировина

При використанні свіжого гною ВРХ не виникає проблеми кірки. Проблеми виникають у разі, коли в сировині присутні тверді органічні речовини, що не розклалися. Перед будівництвом установки необхідно перевірити корм тварин та гній на можливість переробки у реакторі. Може виявитися необхідним ретельне подрібнення корму і, у разі, краще заздалегідь розрахувати додаткові витрати. Проблема вмісту твердих частинок у сировині набагато серйозніша для свинячого гною та пташиного посліду. Пісок, що скльовується курами і попадання пір'я в послід роблять пташиний послід важким сировиною.

Склад сировини

Дослідження хімічного складу сировини до переробки у біогазових установках проводилися вченими зарубіжних країн та Киргизстану.

Тпблиця 7. Склад сировини до переробки в біогазовій установці

в'язкість

В'язкість сировини в процесі переробки помітно зменшується, оскільки кількість твердої речовини (соломи та ін.) зменшується шляхом зброджування на 50% у стабільних умовах.

запах

Біодобриву притаманний набагато менш інтенсивний запах, ніж запах використовуваної сировини (гній, сеча). За наявності достатнього часу зброджування, майже всі пахучі станції повністю переробляються.

Поживні речовини

Поживні властивості біодобрива визначаються кількістю органічних речовин та хімічних елементів, які воно містить. Всі поживні для рослин речовини, такі як азот, фосфор, калій і магнезій, а також мікроелементи та вітаміни, необхідні для росту рослин, зберігаються в біодобриві. Співвідношення вуглецю та азоту (близько 1:15) має сприятливий ефект на якість ґрунтів. У таблиці 8 наводиться зразковий вміст поживних речовин у біодобривах.

Таблиця 8. Вміст елементів у біодобриві (грам на кг сухої речовини)

Фосфат та калій

Зміст фосфату (форма фосфору, безпосередньо засвоювана рослинами) не змінюється у процесі ферментації сировини. У цій формі рослинами може бути засвоєно близько 50% від загального вмісту фосфору. Ферментація не впливає вміст калію, від 75 до 100% якого може бути засвоєно рослинами.

азот

На відміну від фосфату та калію, деяка кількість азоту змінюється у процесі ферментації. Близько 75% азоту, що міститься у свіжому гною, стає частиною органічних макромолекул, решта 25% представлені в мінеральній формі. Після переробки в біогазовій установці близько 50% азоту в біодобриві знаходиться в органічній формі, і 50% - в мінеральній. Мінеральний азот може бути безпосередньо засвоєний рослинами, а органічний азот повинен спочатку мінералізуватись за допомогою ґрунтових мікроорганізмів.

Автори: Вєдєнєв А.Г, Ведєнєва Т.А.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Майбутнє може впливати на минуле 15.03.2023 У 2022 році Нобелівську премію з фізики було присуджено за експериментальну роботу, яка показала, що квантовий світ має зламати деякі з наших фундаментальних уявлень про те, як працює Всесвіт. В опублікованій статті є твердження, що для збереження сучасної фізики наука має припустити можливість впливу майбутнього на минуле. Це може бути незвичайним, але насправді вчені розглядають таку ідею вже давно. У сучасній фізиці, зокрема, у квантовій механіці, існує кілька дивних явищ, які не можуть бути пояснені звичайними фізичними законами. Одне - ефект затримки виміру, коли сам факт виміру може змінити результат виміру. Це означає, що процес вимірювання впливає на вимірюване, і це суперечить звичайному розумінню фізики. Деякі вчені вважають, що це дивне явище може пояснюватись тим, що майбутнє може впливати на минуле. Згідно з цією теорією, вимір впливає на те, що буде в майбутньому, і це в свою чергу може вплинути на те, що сталося в минулому. Це може звучати дивно, але багато експериментів підтверджують, що квантова механіка суперечить звичайній інтуїції та розумінню фізики. Вчені пропонують різні теорії, щоб пояснити ці явища, та можливість впливу майбутнього на минуле – одна з них. Звичайно, це не означає, що ми можемо повернути час назад або змінити те, що сталося в минулому. Просто ця теорія дає нам інший погляд на те, як працює світ та відкриває нові можливості для подальших досліджень. Зокрема, такий підхід може допомогти вирішити деякі проблеми у квантовій обчислювальній техніці, заснованій на використанні квантових явищ. Крім того, ідея щодо можливості впливу майбутнього на минуле має і практичні програми. Наприклад, вона допоможе у поліпшенні точності деяких приладів, які вимірюють фізичні величини. Вплив майбутнього на минуле доводить, що сучасна фізика не є закінченою наукою, і завжди є місце для нових відкриттів та досліджень.

Інші цікаві новини:

▪ Оси проти кліщів

▪ Камерафон Panasonic Lumix DMC-CM1

▪ Знайдено найхолоднішу зірку, що випромінює радіохвилі

▪ До космосу відправлять перший дерев'яний супутник

▪ Радіопушка Auds проти дронів-порушників

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електромонтажні роботи. Добірка статей

▪ стаття Не дай Бог побачити російський бунт, безглуздий і нещадний. Крилатий вислів

▪ стаття Скільки років нашого Всесвіту? Детальна відповідь

▪ стаття Чудеса природи. Енциклопедія

▪ стаття Просте реле часу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття На кінчику. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024