انرژی های تجدیدپذیر می توانند باعث تخریب محیط زیست شوند

20 ژانویه 2023

تقریبا 150 کیلومتر دورتر از ساحل یورکشایر، نسل جدیدی از توربین های بادی دور از ساحل که در داگر بنک ساخته می شود، ارتفاعی بیش از برخی آسمان خراشها خواهند داشت.

همراه با انبوهی صفحات خورشیدی و خودروهای برقی، این شاهکارهای مهندسی بشر ستون فقرات یک اقتصاد سبز خواهند بود که همراستا با ترک سوخت های فسیلی ظهور یافته است.

لیکن همچنانکه ما رویکرد توقف انتشار کربن را به نام نجات سیاره مان در پیش گرفته ایم، درباره اقدامات لازم برای نیل به این هدف تنش زیادی بروز کرده است.

بر طبق نظر سازمان جهانی انرژی (IEA) و بانک جهانی، حرکت بسوی منابع انرژی تجدیدپذیر متضمن رشد بی سابقه استخراج کانی‌های گرانقیمت از خاک بوده است.

چه لیتیوم و کبالت مورد نیاز برای برای باتری ها باشد و یا عناصر خاکی نادر مورد استفاده در آهنرباهایی که در موتور توربین ها و خودروهای برقی بکار می روند، ما نخواهیم توانست بدون اینها به فناوری های سبز مورد نیاز خود برسیم.

علاوه براین، پژوهشگران و برگزارکنندگان کارزارهای زیست محیطی هشدار می دهند که معادن تولید کننده این کانی ها مشکلات زیست محیطی خاص خود پدید آورده اند، بدترین نمونه این مشکلات ویران شدن چشم اندازها، آلودگی آب و تخریب مزارع است. این صنعت چالش های ژئوپولتیکی برای بریتانیا و متحدان آن بوجود آورده است زیرا چین بر زنجیره تامین کانی های نادر تسلط دارد.

هنری سندرسن نویسنده و روزنامه نگار کسب و کار بر این عقیده است که غلبه بر این تناقضات یکی از بزرگترین چالش های پیش روی کسب . کارها و سیاست گذاران است. به گفته او: "معدن کاوی دارای اثراتی است و برای اغلب جوامع محلی امر مطلوبی نیست." ایجاد موازنه بین نیاز به معادن عناصر نادر و مقاومت جوامع محلی امر ساده ای نیست.

رشد انفجاری معدنکاوی

حجم عظیم کانی ها و فلزات مورد نیاز تحول سبز که متضمت برقی سازی گسترده حمل و نقل و تولید انرژی است، حیرت آور است.

کانی هایی مانند لیتیم، کبالت و نیکل برای باتری های ذخیره کننده انرژی محرک میلیاردها خودروی برقی مورد نیاز هستند. مس برای خطوط انتقال برق همه جا مورد نیاز است. فلزات نادر خاکی برای ساخت آهنرباهایی که نقشی اساسی در بخش های چرخنده توربین های بادی و موتورهای برقی دارند بکار می رود. در حالی که یک خودروی عادی به حدود 34 کیلوگرم کانی نیاز دارد، در یک خودروی برقی حدود 207 کیلوگرم یا شش برابر بیشتر کانی کمیاب بکار می رود. در این میان، یک توربین بادی دور از ساحل 13 برابر بیشتر کانی کمیاب برای تولید هر مگاوات برق نسبت به یک نیروگاه گازی نیاز دارد. موسسه جهانی انرژی چنین پیش بینی کرده است که تقاضا برای کانی های اساسی تا سال 2050 به 42.3 تن یعنی شش برابر میزان کنونی خواهد رسید. این امر منجر به انفجاری در معدن کاوی در سالهای آتی خواهد شد. در سراسر اروپا بویژه در کشوری مانند پرتغال که منابع بزرگ لیتیم موجود است، مقاومت زیادی از سوی جوامع محلی در برابر معدنکاوی بروز کرده است. صدور مجوز برای معدنکاوی در کشورهای اتحادیه اروپا بسادگی صورت نمی پذیرد. اروپا هم اکنون در زمینه دستیابی به کانی های کمیاب کاملا به چین وابسته است. بیش از 90 درصد فلزات کمیاب خاکی توسط چین استخراج و تولید می شود. همچنین بین 50 تا 70 درصد لیتیوم و 45 درصد نیکل جهانی توسط چین به بازار عرضه می شود. به کمک یارانه های سخاوتمندانه دولتی شرکتهای چینی کشورهای دیگر از استرالیا تا شیلی را برای معادن فلزات کمیاب جسته اند. حاصل این معدن کاوی ها میلیون ها تن مواد سمی بوده که در دامان طبیعت رها شده است.

منبع

https://news.yahoo.com/green-revolution-fuelling-environmental-destruction-185418967.html

جهشی بزرگ در طراحی هواپیما با طرح انقلابی دارپا

21 ژانویه 2023

موسسه پروژه های پژوهشی پیشرفته آمریکا موسوم به DARPA طرحی نوین برای هواپیمایی در دست اجرا دارد که برای کنترل پرواز فاقد قطعات متحرک در دم، بال یا حتی فاقد سکان عمودی است.

این طرح مفهومی دارپا موسوم به CRANE تمام سطوح متحرک خارجی هواپیما را حذف خواهد کرد تا از نیروی پسای آیرودینامیکی کاسته و بر کارایی مصرف سوخت بیافزاید. برای چندین دهه کنترل پرواز با استفاده از سطوح متحرک دم و بال موسوم به elevator، فلاپ یا سکان عمودی (rudder) گرایش غالب در طراحی هواپیما بوده است. اما دارپا ادعا می‌کند می توان حتی در سرعت های بالا بدون این سطوح متحرک هواپیما را کنترل کرد.

این هواپیما برای مانور در حین پرواز تنها به تغییر جریان هوا در اطراف خود تکیه دارد. قطعات متحرک هواپیما یک شر ناگزیر برای بیش از یک قرن بوده است. از یکسو این سطوح تولید پسا کرده و بر مصرف سوخت می افزایند. اما خلبانان باید بتوانند با ایمنی کامل هواپیما را به اطراف حرکت دهند و طراحی سنتی هواپیما مبتنی بر سطوح متحرک دم و بال برای برای چندین دهه آزمایش شده و امتحان خود را پس داده است.

در مورد این هواپیما جزئیات اندکی منتشر شده لیکن انتظار می رود با روشهایی مانند جت های هوا یا حتی تخلیه الکتریکی بار، جریان هوا پیرامون هواپیما را شکل دهد.

https://news.yahoo.com/wild-darpa-crane-x-plane-210006777.html

بزرگترین بیابان در دنیا کدام است؟

 

قطب جنوب از دریچه دوربین یک هواپیمای باربری C-17 ارتش آمریکا

برای پاسخ به این پرسش ابتدا باید بدانیم بیابان دقیقا چه جور مکانی است. به تعریف جغرافی دانان، هر منطقه ای که کمتر از 25 سانتی متر بارش سالانه داشته باشد، یک بیابان بشمار می رود.

با در نظر گرفتن مناطقی از این دست، قطب جنوب بزرگترین بیبان سرد کره زمین است، در حالی که صحرای بزرگ آفریقا بزرگترین بیابان گرم بشمار می آید.

قطب جنوب با 14.2 میلیون کیلومتر مربع مساحت (تقریبا نه برابر مساحت کشور ایران) بزرگترین بیبان دنیا است. برخی مناطق قطب جنوب مانند دره های خشک مک موردو (McMurdo) احتمالا در طی 14 میلیون سال گذشته حتی یک قطره باران دریافت نکرده اند. این فقدان طولانی مدت بارش به علت دمای بسیار پایین، کوههای مجاور که مسیر ابرها را مسدود می کنند و بادهای نیرومندی است که رطوبت را از هوا می مکند.

با این وجود برخی انواع میکروبها، خزه ها و گلسنگ ها می توانند این برودت خشک و ژرف را تحمل کنند.

قابل پیش بینی است که بیابان صحرای بزرگ، که در عرض شمال آفریقا گسترده شده است، نقطه مخالف قطب جنوب است. مساحت صحرای بزرگ 9.2 میلیون کیلومتر است و با وجودی ککه برخی آن را یک برهوت می پندارند، از نظر حیات بسیار گوناگون است. چشم انداز متنوع صحرا تنها به تپه های شنی معروف آن مربوط نمی شود بلکه زمین صخره ای، نمکزارها، کوهها و دشت های وسیعی دارد که ممکن است حاوی آب باشند.

طلوع زیبای خورشید در صحرای بزرگ آفریقا

در بیابان های داغ جانوران خونسرد بیشترند زیرا دمای بدن آنها با محیط تنظیم می شوند و می توانند از گرمای داغ روز به نقب های زیرزمینی پناه ببرند. گونه های بسیاری از مارمولک های کوچک توانسته اند با این محیط خشک خود را سازگار کنند. برخی خزندگان و دوزیستان نیز وجود دارند که در طی زمانهای خشکسالی به خواب فرو می روند. در کنار مارمولک ها، مارها، عقربها، سوسک ها و مورچه ها و حتی قورباغه ها و وزغ هایی که در آبگیرهای میان صخره ها زندگی می کنند، صحرای بزرگ محل اقامت پستانداران و پرنده ها نیز هست. گوزن، شتر، یوزپلنگ، شترمرغ و روباه صحرایی تنها تعدادی از گونه های خونگرمی هستند که می‌توانند در صحرا زندگی کنند.

منبع:

https://www.livescience.com/largest-desert-on-earth

سفت ترین ماده موجود در دنیا، حتی در دماهای بسیار کم

آلیاژی فلزی از کروم، کبالت و نیکل حدود 100 بار سفت تر از گرافین است و حتی در دمای بسیار پایین نیز در برابر شکست مقاومت می کند.

پژوهشگران ثابت کرده اند که آلیاژی فلزی از کروم، کبالت و نیکل بطور رسمی سفت ترین ماده موجود بر روی زمین است و حتی 100 با بیش تر از ماده شگفت آور گرافین مقاومت در برابر شکست از خود نشان می دهد.

(منظور از سفتی یا toughness، مقاومت جسم در برابر شکست در اثر تغییرشکل مومسان است. برای آشنایی با این خاصیت مهم مصالح ساختمانی به مقاله زیر توجه کنید).

بر خلاف بسیاری از آلیاژهای دیگر، این ماده در اثر کاهش دما سفتی و مقاومت در برابر ترک خوردگی خود را حفظ می کند. سفتی آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده در هواپیما حدود 35 مگاپاسکال بر متر است. در حالی که آلیاژ مورد بحث دارای سفتی شگفت آور 400 تا 500 مگاپاسکال بر متر می باشد. این ماده می تواند کاربردهای فراوانی در زیرساخت های فضایی و مخازن مقاوم در برابر ترک خوردگی برای انرژی های پاک داشته باشد. دو تا از اجزای این آلیاژ یعنی نیکل و کبالت بسیار گران هستند و این واقعیت کاربرد آزمایشگاهی آن را در آینده نزدیک محدود می سازد.

آلیاژ شگفت

این آلیاژ کروم، کبالت و نیکل مثالی از یک آلیاژ با آنتروپی بالا است. بر خلاف بیشتر آلیاژها که از یک عنصر پایه با مقادیر کمتری عناصر افزودنی ساخته می شوند، این آلیاژ از نسبت مساوی از هر عنصر متشکله ساخته شده است.  این آلیاژ بسیار چکش خوار یا لوله شو است، بدین معنا که تحت فشار خم شده و در برابر شکست مقاومت بالایی دارد. بواسطه نابجایی هایی در ساختار مولکولی بسیار چکش خوار است. تحت فشار این نابجایی ها تغییر مکان یافته و روی هم می لغزند. این آلیاژ در دمای -196 درجه سانتی گراد سفتی خود را همچنان حفظ می کند.

این ماده را می توان در زمره مصالح آینده صنعت دانست.

منبع: Live Science

تصاویر کپسول اوریون ناسا از سطح ماه

ماه یک مکان سرد، بیروح و متروک است.

دوشنبه گذشته کپسول بدون سرنشین آرتمیس 1 دو مانور تصحیح مسیر نخست خود را برای ورود به یک مدار نزولی بدور ماه انجام داد. در طی این مانورها به فاصله 10 کیلومتری سطح ماه رسید و تصاویر خیره کننده ای از سطح ماه به زمین مخابره کرد. سطح ماه فاقد اتمسفر محافظی مانند زمین است و بطور پیوسته مورد بمباران شهاب سنگ ها قرار می گیرد. در این پست تعدادی از این تصاویر را می بینید.

منبع: https://news.yahoo.com/nasa-orion-sends-back-haunting-170000620.html