为了能在晚上晒太阳,他们在卫星上装了大镜子……|环境小喇叭

09-04 934阅读 0评论

我们好,这里是环境小喇叭栏目的第17期。这一期,咱们为我们网罗了以下值得一看的环境研讨和新闻:

1)“人工阳光”:晚上也能晒太阳

2)把“空调”穿在身上

3)紫细菌,环保塑料的加工厂

4)空气污染会加重雷暴气候呈现

5)气候太热,树木自断手臂?

“人工阳光”:晚上也能晒太阳

最近,草创公司Reflect Orbital由于一条奇特的视频遭到热议。在视频里,只需在手机上定位自己想要照亮的当地,再点击“请求阳光”,本来是黑夜也变成白日了。

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哪里想亮点哪里|@colecallina/X

“人工阳光”的创意来源于一个科普视频,其间说到德国太阳能发电板均匀单位面积接纳的太阳光只要撒哈拉区域的1/3,远不能满意德国发电需求。

所以,公司开创人本·诺瓦克(Ben Nowack)想象,能否像国家电网相同,树立一个大型的光网呢?他一开端想在地上建立大型的镜子,将光反射到激光束真空管中,这些真空管好像电线一般遍及各地,从而将阳光输送到各个当地,供人们随时运用。

可是,这种办法有着昂扬的经济本钱。诺瓦克转向了另一个思路:直接给人工卫星装上巨大的反光镜,用卫星来反射和传输阳光。为此,诺瓦克自行规划了一款准直器,它能够将发散的光线靠拢成光束,并能被做成面积很大的器材。

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本·诺瓦克规划的准直器含有很多抛物线凹槽|Ben Nowack

本年3月,诺瓦克在热气球上完成了“人工阳光”设备的开端测验,反射光成功被地上的太阳能发电板接纳到。下一步便是把设备安到真实的卫星上,来验证该规划的成效。

Reflect Orbital也敞开了“人工阳光”服务的预定,该服务一次可照明4分钟,规模直径5千米,估计将在2025年第四季度开端连续交给。

不过,“人工阳光”也引发了忧虑——夜间阳光或许会对照亮区域周围的生物形成负面影响。

把“空调”穿在身上

香港理工大学寿大华及其团队研制出首款自习惯高温的服装,并将研讨成果宣布在了《先进资料》(Advanced Materials)上。在高温环境中,这款衣服能主动习惯温度改变,让人感觉到舒适。

热防护服的规划遭到了自然界动物——鸽子的启示。鸽子对温度改变有着一套自习惯机制。当温度下降时,鸽子会让茸毛疏松起来,添加空气层,然后添加热阻。热阻添加之后,热量的转递会遭到阻止,鸽子不简单由于温度下降而变冷。

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鸽子:我可不止会咕咕咕|Pixabay(左),2024 Research and Innovation Office, The Hong Kong Polytechnic University(右)

相同的原理,添加热阻、削减热量交流,不只能够“冬暖”,也能“夏凉”。使用这一点,研讨团队规划了一种共同的面料,由最外层的阻燃层、透气防水防潮层以及保暖内衬层3层组成,在内衬层中还加入了无毒、不易燃、低沸点的液体。当外界温度变高时,液体便会转变为气体,使内衬层胀大起来。液体变成气体的进程不只能吸收必定热量,胀大后内衬层的热阻也会增大,然后起到隔热的效果。在极点条件下,热防护服能够使内表面温度比传统耐热服装低至少10℃。

研讨团队对防护服的功能进行了测验。尽管新规划中加入了少数液体,测验发现液体封装完好,不会产生走漏,且液体也能重复转变成气体,让防护服能长期运用。

紫细菌,环保塑料的加工厂

紫细菌是一类比较特别的微生物,它们和植物相同能够进行光合效果,但体内却不含叶绿素,而是经过其它色从来固定二氧化碳。

最近,来自华盛顿大学(University of Washington)的两个研讨团队不谋而合地发现,得益于紫细菌的固碳才能,它们是出产生物基塑料的一匹黑马。

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大多数紫细菌体内都含有紫红色的色素 | Joe Angeles

在确保光照安稳的前提下,其间一个研讨团队规划了多种试验办法培育紫细菌,成果发现,红微菌属的两种紫细菌在光养条件下能够产生聚羟基脂肪酸酯(PHA),经过提纯后便可成为生物基塑料的质料。试验还发现,在少数电力激起和氮气的供养下,这两种紫细菌出产的PHA会更多。

另一个研讨团队则采取了天壤之别的试验思路:基因工程。研讨人员以一种沼地红假单胞菌TIE-1为受体,将与光合效果相关的酶——RuBisCO的基因刺进到细菌中。成果发现,TIE-1细菌的活动产生了明显改变。依据过往文献,TIE-1细菌并不出产聚合物来贮存碳源,可是经过基因修改后,研讨团队从细菌体内提取出很多PHA,成功将这种细菌改形成生物基塑料的质料出产厂。

这样的“微生物加工厂”不只能够经过光合效果吸收大气中的二氧化碳,还能出产可彻底生物降解的塑料质料,为塑料出产的绿色转型带来期望。

空气污染会加重雷暴气候呈现

雷公上班的时刻怎样变长了?宣布在《大气研讨》(Atmospheric Research)上的一篇研讨发现,空气污染正在加重夏日雷暴。

空气污染会排放很多颗粒污染物,它们随上升气流升至云中,可是,由于颗粒自身的沉降效果,大气中的对流会进一步别离颗粒物,一起完成电荷的别离,从而导致呈现更多闪电。

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在不安稳的大气环境中,污染加重或许加重闪电的呈现|Pixabay

这项研讨首要针对美国华盛顿特区和堪萨斯城区域的雷暴数据进行了剖析,其间包含了数十万次雷暴事情。经过剖析雷暴事情的产生时刻、气象条件等,研讨人员不只总结了雷暴呈现的规则,一起也探求了雷暴产生与大气颗粒物之间的联络。

成果发现,这两个区域在下午至黄昏的时段更简单呈现雷暴,且周四往往是雷暴产生的顶峰时刻,研讨估测顶峰时段或许与当地空气质量改变有关。

此外,大气颗粒物作为助推雷暴产生的一大要素,相较于颗粒的巨细,其浓度凹凸对雷暴的严峻程度影响更大。当颗粒物浓度较低时,大气环境不太安稳,污染加重简单加重雷暴的产生;而当颗粒物浓度过高,超过了必定阈值后,大气安稳度反而或许添加,雷暴呈现的次数反而或许遭到按捺。

气候太热,树木自断手臂?

你有没有留心过,夏天的时分,有些看起来好端端的树会忽然坠落树枝。这些树枝并不是被飓风刮断的,而是树“自断手臂”。

树枝断落的现象仍然是一个谜。科学界对此有不同的解说。

由于树枝断落大多产生在夏天,有些学者以为这或许是与高温气候有关。春天,春雨绵绵,湿润的空气和适合的温度滋养着树木,让它们健壮成长;可到了夏天,气温飙升,酷热的气候加快了树木水分的蒸腾,为了确保自身水分足够,树木则或许自行“修剪”掉部分树枝,削减水分的逸失。

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极点高温或许成了树枝生计的最终一根稻草|Pixabay

另一种解说则以为,在冬天时,树木饱尝低温的摧残,内部变得软弱、不健康。来年新枝萌生、长大,重生的压力让树木不堪重负,只能断掉树枝。

依据记载,以往树枝无端坠落常常产生在澳大利亚、南非和美国西南部区域等气候酷热的当地。可是,自20世纪70年代以来,这一规模现已扩展到了美国北部和英国等区域。

2023年,研讨人员曾针对葡萄牙四座城市中树枝忽然坠落的状况进行了研讨,以为树枝坠落不只仅与树枝成长状况有关,环境条件也会有所影响,而气候改变便或许是加重这一现象的主因之一。

归纳来看,树木自身或许就存在健康问题,而极点高温更是火上浇油。站在树下的人,除了当心被雷劈以外,还需要留心树枝坠落了……

作者:小小泽

修改:黄线狭鳕

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