L’inquinamento da calore sotterraneo potrebbe essere sfruttato per mitigare il cambiamento climatico

Il segreto per riscaldare in modo efficiente alcuni edifici potrebbe nascondersi sotto i nostri piedi, nel calore che gli esseri umani hanno inavvertitamente immagazzinato sottoterra.

 

Proprio come le città riscaldano l’aria circostante, dando origine a isole di calore urbane, così anche le infrastrutture umane riscaldano la terra sottostante. Ora, un’analisi dei siti di pozzi sotterranei in Europa e parti del Nord America e dell’Australia rivela che circa un paio di migliaia di questi luoghi possiedono un calore sotterraneo in eccesso che potrebbe essere riciclato per riscaldare gli edifici per un anno, così riferiscono i ricercatori su Nature Communications dell’8 luglio.

Inoltre, anche se gli esseri umani riuscissero a rimuovere tutto questo inquinamento termico accumulato, le infrastrutture esistenti in circa un quarto delle località continuerebbero a riscaldare il terreno a sufficienza da consentire la raccolta del calore per molti anni a venire. Ciò potrebbe ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e contribuire a mitigare il cambiamento climatico.

Il calore è disperso nel sottosuolo dalle fondamenta di edifici, parcheggi e gallerie, e da superfici artificiali come l’asfalto, che assorbono la radiazione solare.

L’estrazione dell’inquinamento termico potrebbe essere realizzata convogliando le acque sotterranee alle pompe di calore in superficie. L’acqua, riscaldata sottoterra da tutto quel calore intrappolato, potrebbe quindi riscaldare gli edifici rilasciando calore nei loro interni più freschi.

Sfruttare il calore sotterraneo in questo modo potrebbe fornire ad alcune comunità un mezzo affidabile e a basso consumo energetico per riscaldare le proprie case.

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La fotosintesi artificiale

La fotosintesi si è evoluta nelle piante per milioni di anni per trasformare l’acqua, l’anidride carbonica e l’energia della luce solare in biomassa vegetale e negli alimenti che mangiamo. Questo processo, tuttavia fondamentale per la nostra vita, è molto inefficiente, con solo l’1% circa dell’energia trovata nella luce solare che finisce nella pianta. Gli scienziati della UC Riverside e dell’Università del Delaware hanno trovato un modo per aggirare del tutto la necessità della fotosintesi biologica e creare cibo indipendente dalla luce solare utilizzando la fotosintesi artificiale.
Liberando l’agricoltura dalla completa dipendenza dal sole, la fotosintesi artificiale apre le porte a innumerevoli possibilità di coltivazione di cibo nelle condizioni sempre più difficili imposte dal cambiamento climatico antropogenico. La siccità, le inondazioni e la ridotta disponibilità di terra rappresenterebbero una minaccia minore per la sicurezza alimentare globale se le colture per l’uomo e gli animali crescessero in ambienti controllati e meno dispendiosi in termini di risorse. Le colture potrebbero anche essere coltivate in città e altre aree attualmente inadatte all’agricoltura e persino fornire cibo ai futuri esploratori spaziali.
L’uso di approcci di fotosintesi artificiale per produrre cibo potrebbe essere un cambio di paradigma per il modo in cui nutriamo le persone. Aumentando l’efficienza della produzione alimentare, è necessaria meno terra, diminuendo l’impatto dell’agricoltura sull’ambiente. E per l’agricoltura in ambienti non tradizionali, come lo spazio esterno, la maggiore efficienza energetica potrebbe aiutare a nutrire più membri dell’equipaggio con meno input.

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Un tessuto intelligente

Utilizzando un nuovo processo di fabbricazione, gli scienziati del MIT hanno prodotto tessuti intelligenti che si adattano perfettamente al corpo in modo che possano percepire con precisione la postura e i movimenti di chi li indossa.
Incorporando un tipo speciale di filato di plastica e usando il calore per fonderlo leggermente, un processo noto come termoformatura, i ricercatori sono stati in grado di migliorare significativamente la precisione dei sensori di pressione tessuti in tessuti a maglia multistrato, che chiamano 3DKnITS.

Utilizzando questo processo hanno creato una scarpa e un tappetino “intelligenti”, quindi hanno sviluppato un sistema hardware e software per misurare e interpretare i dati dai sensori di pressione in tempo reale. Il sistema di apprendimento automatico prevedeva i movimenti e le pose yoga eseguite da un individuo in piedi sul tappetino in tessuto intelligente con una precisione di circa il 99%.
Sfruttando la tecnologia di lavorazione a maglia digitale, il loro processo di fabbricazione consente la prototipazione rapida e può essere facilmente ampliato per la produzione su larga scala.
La tecnica potrebbe avere molte applicazioni, soprattutto in ambito sanitario e riabilitativo. Ad esempio, potrebbe essere utilizzato per produrre scarpe intelligenti che tracciano l’andatura di qualcuno che sta imparando a camminare di nuovo dopo un infortunio, o calzini che monitorano la pressione sul piede di un paziente diabetico per prevenire la formazione di ulcere.
Per produrre un tessuto intelligente, i ricercatori utilizzano una macchina per maglieria digitale che intreccia strati di tessuto con file di filato standard e funzionale. Il tessuto a maglia multistrato è composto da due strati di filato conduttivo a maglia racchiusi attorno a una maglia piezoresistiva, che cambia la sua resistenza quando viene schiacciata. Seguendo un motivo, la macchina cuce questo filato su tutto il tessuto in file orizzontali e verticali. Dove le fibre funzionali si intersecano, creano un sensore di pressione. Semplice e geniale. Il futuro è arrivato…

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L’effetto Barnum

E se qualcuno ti dicesse di aver creato un profilo della personalità solo per te? Ecco un estratto: “Hai un grande bisogno che le altre persone ti apprezzino e ti ammirino. Hai la tendenza a essere critico con te stesso. Hai una grande quantità di capacità inutilizzata che non hai sfruttato a tuo vantaggio. Sebbene tu abbia alcuni punti deboli della personalità, generalmente sei in grado di compensarli”. Se stai pensando, “Wow! Sono proprio io!” sei appena caduto per l’effetto Barnum. Diamo un’occhiata a questo pregiudizio e vediamo perché è così efficace.
L’effetto Barnum, noto anche come effetto Forer, si riferisce alla nostra naturale tendenza a credere che le descrizioni vaghe della personalità si applichino specificamente a noi, nonostante possano facilmente applicarsi a chiunque.
L’effetto Barnum prende il nome dal famoso impresario circense del XIX secolo P. T. Barnum, la cui formula per il successo era sempre “avere qualcosa per tutti”,
Esempi di persone che usano l’effetto Barnum possono essere trovati ovunque, da astrologi e medium pronti a fornirti una lettura personale, a aziende come Spotify, Netflix, Amazon e Facebook che curano elenchi di canzoni, film, prodotti o notizie semplicemente “per te”, alle aziende che forniscono test di personalità. L’unica difesa che abbiamo contro di loro è la nostra conoscenza dell’effetto Barnum.

Quindi, se dovessi imbatterti in un’affermazione che afferma di dire qualcosa di specifico sulla tua personalità, fai un passo indietro e valuta se potrebbe applicarsi a quasi chiunque altro. La ricerca ha scoperto che chiedere: “Questa interpretazione mi descrive come una persona unica?” anziché “Questa descrizione è accurata?” ci consente di distinguere tra feedback generalizzato e feedback che si applica effettivamente a noi come individui.

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Metis, una nuova IA

L’apprendimento automatico sta trasformando tutte le aree della scienza biologica e dell’industria, ma in genere è limitato a pochi utenti e scenari. Un team di ricercatori del Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology guidato da Tobias Erb ha sviluppato METIS, un sistema software modulare per l’ottimizzazione dei sistemi biologici. Il team di ricerca ne dimostra l’usabilità e la versatilità con una varietà di esempi biologici.

METIS è costruito in un’architettura così versatile e modulare che non richiede competenze computazionali e può essere applicato su diversi sistemi biologici e con diverse apparecchiature di laboratorio.

 

Per mostrare la versatilità di METIS, il team lo ha utilizzato per una varietà di applicazioni, tra cui l’ottimizzazione della produzione di proteine, i costrutti genetici, l’ingegneria combinatoria dell’attività enzimatica e un complesso ciclo metabolico di fissazione della CO2 denominato CETCH.
METIS è uno strumento modulare che funziona come notebook Python di Google Colab e può essere utilizzato tramite una copia personale del notebook su un browser Web, senza installazione, registrazione o necessità di potenza di calcolo locale.

 

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Come potrebbe avvenire la rimozione di anidride carbonica dall’atmosfera.

Uno sforzo di ricerca globale guidato dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) ha valutato due tecnologie promettenti per rimuovere l’anidride carbonica dall’atmosfera. Sebbene siano ancora nelle prime fasi di sviluppo, la cattura e il sequestro diretto del carbonio nell’aria (DAC), insieme ad altre strategie di rimozione dell’anidride carbonica, sono considerati fondamentali per raggiungere un’economia a zero emissioni nette di gas serra entro il 2050 e limitare il riscaldamento globale a meno di 1,5 gradi Celsius entro il 2100.
Allo studio ci sonodue tecnologie DAC: in entrambi i sistemi, l’anidride carbonica verrà ulteriormente compressa e trasportata attraverso un gasdotto fino a un sito di stoccaggio, dove verrà compressa e iniettata in un giacimento geologico attraverso pozzi profondi circa 1,8 miglia.

Secondo me sembra mettere la polvere sotto il tappeto..

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Cosa accade in India per regredire la contrazione dei ghiacciai

Nella regione indiana del Ladakh, alcune comunità che vivono in alta montagna costruiscono fontane d’acqua durante l’inverno che si congelano in coni di ghiaccio delle dimensioni di un edificio, noti come stupa di ghiaccio.

Durante l’inverno nella regione montuosa del Ladakh in India, alcuni agricoltori usano tubi e irrigatori per costruire coni di ghiaccio delle dimensioni di un edificio. Questi imponenti ghiacciai creati dall’uomo, chiamati stupa di ghiaccio, rilasciano lentamente acqua mentre si sciolgono durante i mesi primaverili asciutti affinché le comunità possano bere o irrigare i raccolti. Ma i tubi spesso si congelano quando le condizioni diventano troppo fredde impedendo l’innalzamento di questi coni di ghiaccio.

È stato quindi progettato un sistema automatizzato che può erigere uno stupa di ghiaccio evitando i tubi congelati, utilizzando i dati meteorologici locali per controllare quando e quanta acqua viene erogata. Inoltre, il nuovo sistema utilizza circa un decimo della quantità di acqua utilizzata dal metodo convenzionale.

L’automazione potrebbe aiutare le comunità a costruire stupa di ghiaccio più grandi e duraturi che forniscono più acqua durante i periodi di siccità.

Gli stupa di ghiaccio sono stati creati nel 2014 come mezzo per le comunità per far fronte alla contrazione dei ghiacciai alpini a causa del cambiamento climatico causato dall’uomo. Tipicamente, le comunità di alta montagna in India, Kirghizistan e Cile convogliano l’acqua di disgelo glaciale in fontane a gravità che spruzzano continuamente in inverno. L’aria fredda congela la pioggerella, creando coni ghiacciati che possono immagazzinare milioni di litri d’acqua.

Il processo è semplice, anche se inefficiente. Più del 70 per cento dell’acqua sgorgata può defluire invece di congelarsi ora un nuovo metodo permette, tramite un computer di regolare automaticamente la portata del beccuccio in base alle temperature locali, all’umidità e alla velocità del vento. Quindi gli scienziati hanno testato il sistema costruendo due stupa di ghiaccio a Guttannen, in Svizzera, uno utilizzando una fontana a spruzzatura continua e uno utilizzando il sistema automatizzato.

Dopo quattro mesi, il team ha scoperto che la fontana che spruzzava continuamente aveva sgorgato circa 1.100 metri cubi d’acqua e accumulato 53 metri cubi di ghiaccio, con tubi che si erano congelati una volta. Il sistema automatizzato ha spruzzato solo circa 150 metri cubi d’acqua ma ha formato 61 metri cubi di ghiaccio, senza tubi congelati.

I ricercatori stanno ora cercando di semplificare il loro prototipo per renderlo più accessibile per le comunità di alta montagna in tutto il mondo.

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C’è qualcuno là fuori?

Una civiltà aliena intelligente potrebbe trasmettere messaggi quantistici alla Terra.

Le particelle di luce, o fotoni, potrebbero essere trasmesse su vaste distanze interstellari senza perdere la loro natura quantistica così riferiscono i ricercatori il 28 giugno su Physical Review D. Ciò significa che gli scienziati potrebbero anche cercare messaggi quantistici alla ricerca di segnali extraterrestri.

Gli scienziati stanno attualmente sviluppando la comunicazione quantistica Una tecnologia che utilizza particelle quantistiche per inviare informazioni e ha il potenziale per essere più sicura della comunicazione standard. Anche gli extraterrestri intelligenti, se sono là fuori, potrebbero aver adottato la comunicazione quantistica.
Uno dei principali ostacoli alla comunicazione quantistica è la decoerenza, in cui una particella quantistica perde la sua quantistica mentre interagisce con l’ambiente circostante.

Poiché la densità media della materia nello spazio è molto inferiore a quella sulla Terra, ci si potrebbe aspettare che le particelle viaggino più lontano prima di soccombere alla decoerenza viaggiando così indenne attraverso lo spazio interstellare.

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Nuova cella a idrogeno

I ricercatori della Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) hanno sviluppato una nuova cella a combustibile a idrogeno che non solo è la più durevole al mondo fino ad oggi, ma è anche più conveniente, aprendo la strada a una più ampia applicazione dell’energia verde nel ricerca di un mondo carbon neutral.
Le celle a combustibile a idrogeno sono un’opzione promettente per l’energia pulita in quanto generano energia convertendo idrogeno e ossigeno in elettricità, senza emissioni di anidride carbonica, particolato e altri inquinanti atmosferici che possono causare smog e altri problemi di salute. Nonostante i vantaggi ambientali e gli anni di sviluppo, le celle a combustibile a idrogeno non sono ancora ampiamente commercializzate. La loro generazione di energia dipende fortemente da un elettrocatalizzatore, che è in gran parte costituito dal costoso e raro metallo platino.

Gli scienziati hanno cercato di sviluppare alternative sostituendo il platino con materiali più comuni ed economici come ferro-azoto-carbonio, ma questi materiali si sono dimostrati inefficienti nella produzione di energia o hanno una scarsa durata.

Ora, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Shao Minhua del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica dell’HKUST ha trovato una nuova formula che non solo potrebbe ridurre dell’80% la percentuale di platino utilizzata, ma anche stabilire un record in termini di livello di durabilità della cellula.

Nonostante contenga poco platino, il nuovo catalizzatore ibrido sviluppato dal team è riuscito a mantenere l’attività catalitica del platino al 97% dopo 100.000 cicli di stress test accelerati, rispetto all’attuale catalizzatore che normalmente vede un calo delle prestazioni di oltre il 50% dopo 30.000 cicli . In un altro test, la nuova cella a combustibile non ha mostrato alcun calo delle prestazioni dopo aver funzionato per 200 ore.
Una cella a combustibile a idrogeno è un dispositivo di conversione dell’energia essenziale per raggiungere un mondo a emissioni zero. È necessario espanderne l’uso nella nostra lotta contro il cambiamento climatico.

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Nuova teoria sulla formazione della Terra

Sono tante le teorie sulla formazione della Terra… 50 anni fa, una nuova teoria del nucleo terrestre iniziò a consolidarsi.
All’inizio degli anni ’70, gli scienziati proposero che il nucleo di ferro solido della Terra si sia formato da una nuvola di gas interstellare formata da tutti gli elementi che compongono la Terra. Circa un miliardo di anni dopo, la Terra era un globo di sfere concentriche con un nucleo interno di ferro solido, un nucleo esterno di ferro liquido e un mantello di silicati liquido. La teoria era che i materiali della nube primordiale si siano accumulati e che qualche tempo dopo l’accrescimento, il ferro, sciolto dal riscaldamento radioattivo, sia affondato verso il centro del globo. Ora un altro concetto sta guadagnando terreno: che la Terra potrebbe essersi accresciuta con la formazione e l’accrescimento del nucleo.
La maggior parte degli scienziati ora concorda sul fatto che il nucleo formatosi quando i materiali che compongono la Terra si sono scontrati e si sono inglobati insieme e che il processo è stato guidato dal calore degli smashup. Il cuore del pianeta è composto principalmente da ferro, nichel e un po’ di ossigeno, ma quali altri elementi possono risiedere lì e in quali forme rimane una questione aperta. Recentemente, gli scienziati hanno proposto che il nucleo interno potrebbe essere superionico, con idrogeno liquido che scorre attraverso un reticolo di ferro e silicio. Sappiamo tanto ma in realtà sappiamo così poco…

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