Только вперед!

В Самарском университете создали космический аппарат для экологических наблюдений

Два миниатюрных космических аппарата, разработанные в Самарском университете им. Королёва будут использоваться для обнаружения утечек нефти и прогнозирования пожаров в лесах. Запуск устройств планируется в ноябре. Проект включает образовательную составляющую: учащиеся школ будут осваивать методы работы с данными, полученными с космических спутников.

В состав устройств входят компактные, высокотехнологичные гиперспектрометры, которые в России производятся впервые. Ключевые задачи включают обнаружение и анализ пятен, определение типа нефти, прогнозирование распространения, а также оценку опасности пожаров лесов, основываясь на изучении информации о влажности растительности. Дополнительно планируется наблюдение за растениями, которые выращивают на полях.

Гиперспектральные датчики обеспечивают многоканальное спектральное картирование, позволяющее выявлять характеристики объектов, невидимые невооружённым глазом. Это даёт возможность детального анализа состава и толщины нефтяных плёнок, а также оценки состояния растений по их спектральным характеристикам (уровень хлорофилла, влажности и т.д.). Полученные данные позволят определять участки с наибольшей биомассой, прогнозировать урожайность и оценивать риски возникновения пожаров. Таким образом, самарские гиперспектрометры обеспечивают передовой инструментарий для экологического мониторинга и предупреждения чрезвычайных ситуаций.

Углеродный след можно сократить вдвое и больше за счёт микроорганизмов

Коллектив российских учёных МИСИС (университета науки и технологий) разработал комплексную систему уменьшения углеродного следа промышленных предприятий, основанную на многогранном подходе, учитывающем специфику различных источников выбросов парниковых газов.

Эта стратегия выходит за рамки традиционных методов и предлагает инновационные решения, адаптированные к конкретным потребностям разных отраслей промышленности. Вместо универсального подхода, учёные предлагают индивидуальный подход к каждому предприятию, оценивая его уникальный «углеродный портрет» и выбирая оптимальный набор технологий.

Для предприятий с высокими выбросами метана, эффективным решением может стать использование специализированных микроорганизмов. Исследования показали, что применение определённых штаммов метанотрофных бактерий позволяет сократить выбросы метана в атмосферу вдвое, а в некоторых случаях и более значительно.

Этот метод основан на способности этих микроорганизмов использовать метан в качестве источника энергии, превращая его в безвредный углекислый газ. Для эффективного применения технологии необходим предварительный анализ геологического строения пластов и подбор оптимального штамма бактерий, адаптированного к специфическим условиям. Кроме того, необходимо контролировать процесс окисления метана, чтобы избежать возможных нежелательных последствий.

Генеративный ИИ и криптовалюты потребляют 2% мирового электричества

Развитие генеративного искусственного интеллекта (ИИ) обещает улучшения в различных сферах жизни, но имеет экологические и энергетические риски. Высокие энергозатраты, связанные с обучением и использованием ИИ, вызывают обеспокоенность у экологов и экспертов многих отраслей.

В 2022 году ИИ и криптовалюты потребляли около 460 ТВт·ч энергии, это 2% мирового производства. Но показатель стремительно растёт, к 2027 году энергозатраты LLM могут превысить показатели целых стран. Уже известно, что запрос в тот же ChatGPT расходует в 10 раз больше энергии, чем обычный запрос в браузере.

Несмотря на сложности, уже разрабатываются технологии для уменьшения потребления генеративного ИИ. Например, разрабатывают процессоры, использующие меньше энергии или эффективнее затрачивающие её на вычисления. Упрощаются модели для работы на мобильных и стационарных потребительских устройствах, упрощаются сложные нейросети с минимальной потерей качества.

Эксперты МАИ всё же отмечают, что углеродный след генерации ИИ пока меньше, чем у человека, при этом работа нейросетей более эффективная и дешёвая, если речь не идёт о творческой работе.

В МФТИ сравнили две версии климатической модели INMCM

Аспиранты МФТИ в сотрудничестве с коллегами из Института вычислительной математики РАН напечатали результаты исследования Североевразийских климатических изменений в престижном журнале Climate Dynamics.

Исследование базировалось на сравнении двух версий климатической модели INMCM. В ходе анализа учёные обнаружили существенные расхождения в прогнозах для периода после 2040 года, несмотря на схожие сценарии потепления в ближайшие 15 лет. Более совершенная и чувствительная модель INMCM6 прогнозирует повышение температуры в регионе более чем на 6 градусов к концу столетия. Такой прогноз чреват катастрофическим сокращением арктических льдов и серьёзными экологическими последствиями.

Обе версии модели предсказывают значительное уменьшение площади вечной мерзлоты к концу XXI века. Также ожидается сокращение площадей сезонного снежного покрова во второй половине столетия. При этом прогнозы, сделанные с использованием модели INMCM6, выглядят более радикальными и, как выяснилось, более соответствуют наблюдаемым тенденциям. Это объясняется включением нового почвенно-снежного модуля в 6-ю версию модели, что существенно повышает точность прогноза для снежного покрова.

Работа подчёркивает необходимость точных климатических прогнозов, особенно для чувствительных к изменениям регионов. Исследование, проведённое молодыми учёными, демонстрирует высокий научный потенциал и перспективность дальнейших наблюдений и прогнозирования климатических тенденций.

В НГУ разработали уникальный метод очистки нефтяных скважин

Учёные из Новосибирского государственного университета разработали 2 уникальных метода очистки нефтяных скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений. Проблема данных отложений заключается в том, что они сильно снижают производительность скважин и усложняют сам процесс их работы.

Разработка этих методов является значительным вкладом в решение проблемы АСПО, которая затрагивает не только экономические аспекты, но и экологические. Чистка скважин от таких отложений помогает снизить риск загрязнения окружающей среды и повышает общую эффективность работы нефтяных месторождений.

Технология, запатентованная специалистами НГУ, уже сейчас вызывает серьёзный интерес у компаний промышленного сектора, при этом в одинаковой степени обращает на себя внимание, как первый, так и второй метод. Но, в первую очередь, это важное научное открытие, которое может оказать сильное влияние на дальнейшее развитие отрасли.

Учёные из Китая и Томского политеха создали нанолисты для катализаторов очистки

Оксиды азота (NOx) — это вредные вещества, загрязняющие воздух. Они могут вызывать разрушение озонового слоя, смоги и кислотные дожди. Для их удаления из промышленных выбросов часто используют метод каталитического восстановления.

Катализаторы применяются для очистки дымовых газов на угольных электростанциях. Они хорошо выполняют свои функции, но большинство из них эффективны только при очень высоких температурах. Однако температура газа на выходе часто ниже необходимой и в нём много оксида серы, который уменьшает эффективность катализаторов.

Учёные решили сделать катализаторы, которые будут стабильны при любых условиях и устойчивы к оксиду серы. Сейчас их производят в виде порошков, но монолитные катализаторы (цельные блоки, например, из металлических проволок) удобнее в эксплуатации. Они более прочные, хорошо проводят тепло и меньше загрязняются пылью. Однако их поверхность сложно подготовить для нанесения активных слоёв.

Учёные из Китая и Научного центра им. Н.М. Кижнера Томского политехнического университета создали на поверхности катализаторов нанолисты из оксида титана. На нанолисты затем наносили активные компоненты.

Исследования показали, что новые монолитные катализаторы и эффективнее, и экологичнее.

На Урале выращивают техническую коноплю для очистки воздуха

Агрономы «Урал-Карбона» провели исследование, в результате которого выяснилось, что за сезон на Урале возможно вырастить 2 урожая технической конопли. На территории региона созревание происходит за 50 дней. С наркотиком техническое растение не имеет никакой связи – оно полностью санкционировано законодательством. К тому же растение имеет важную функцию – конопля очищает воздух от избытка углекислого газа.

Именно за 50 дней конопля максимально очищает воздух от углекислого газа, при этом, не начиная выбрасывать его обратно. Предложенный учёными УрФУ метод позволяет очищать воздух от 5 тонн углекислого газа при высадке растений на один гектар. Стоит отметить, что гектар традиционного очистителя атмосферы – леса — за сезон впитывает лишь не более 1,5 тонны.

Само же растение совсем неприхотливо к почве и климату, что делает его посадку на Урале довольно выгодным решением экологической проблемы загрязнения воздуха.

Данная проблема всё чаще поднимается научным сообществом. Так, например, недавно учёными из нескольких стран была опубликована статья в журнале Nature. Согласно выводам учёных, для того чтобы эффективно бороться с загрязнением атмосферы понадобится миллиард гектаров леса. Большая часть данной площади будет выведена из частной собственности.

Учёные из МФТИ примут участие в разработке инновационных карьерных самосвалов

Они будут работать на водородном топливе, первое использование намечено на Сахалине. Дорожная карта уже утверждена губернатором области совместно с Сергеем Лесиным – руководителем «БелАЗа».

Российские регионы активно сотрудничают с данной белорусской корпорацией, не исключением является и Сахалинская область. Новая технология на базе водородного топлива имеет целый ряд преимуществ, например, не создаёт вредные выбросы в окружающую атмосферу, при этом имея высокую энергоэффективность. Разработчики надеются на применение водородного топлива и в средствах передвижения общественного транспорта.

Экологический аспект технологии – один из наиболее важных. Предполагается, что в дальнейшем самосвалы полностью перейдут на водородное топливо, для того чтобы сократить выброс парниковых газов. В достижении цели нет никаких проблем – на Сахалине уже существует собственный водородный полигон.