I dag har miljøproblemer blitt en del av vår tids globale utfordringer, på hvilken løsning sivilisasjonens skjebne avhenger av. Ulike internasjonale organisasjoner og offentlige personer oppfordrer forskere og entusiaster til å engasjere seg i kampen mot miljøtrusler. Forskere fra russiske universiteter, medlemmer av 5-100-prosjektet, snakket om de siste vitenskapelige prestasjonene på dette området.
Offentlig oppmerksomhet rundt miljøproblemer
Nylig har temaet behovet for å løse miljøproblemer kommet frem i offentlig diskusjon. FNs generalforsamling, med støtte fra mer enn 70 land, utropte 2021-2030. "Tiår med restaurering av økosystem".
Britiske prins William og den anerkjente naturforskeren David Attenborough kunngjorde i oktober et felles prosjekt kalt Earthshot Prize, som de sier vil være "Nobelprisen for miljøet."
Fra 2021 vil Earthshot -prisen årlig deles ut til fem personer eller organisasjoner for prestasjoner på følgende områder: "beskytte og gjenopprette naturen", "rense atmosfæren", "gjenopprette havene", "en verden uten avfall" og " restaurering av klimaet ". Hver prisvinner vil motta 1 million pund (1,3 millioner dollar), noe som er mer enn beløpet som tildeles nobelprisvinnerne.
Faktisk er innsatsen til forskere rundt om i verden i dag rettet mot å finne løsninger på miljøproblemer. Forskning utføres på et bredt spekter av områder. Blant dem er effektiv bruk av industri- og husholdningsavfall, etablering av nye systemer for overvåking av økosystemers tilstand, utvikling av måter å opprettholde den økologiske balansen, samt opprettelse av metoder for å forhindre farlige menneskeskapte katastrofer.
Redusere stress på økosystemer
Økosystemene som FN etterlyser for å beskytte og gjenopprette inkluderer økosystemene i subarktiske og arktiske territorier. De blir lett skadet og tar lang tid å komme seg etter menneskeskapte inngrep og nødssituasjoner, for eksempel et stort dieselsøl i Norilsk i mai 2020, sa forskere ved Siberian Federal University (SFU).
Ifølge forskere, for å opprettholde den skjøre økologiske balansen i de nordlige territoriene, er det nødvendig å utvikle produksjon av varer som vil redusere belastningen på jord og vannforekomster og ikke vil forgifte miljøet. SibFU driver med langsiktig forskning på bioplast, inkludert de som er basert på polyhydroksyalkanoater (PHA). Bioplastprodukter (filmer, granulater, medisinske membraner) produseres ved universitetets pilotanlegg.
I en studie publisert i tidsskriftet Chemosphere presenterte forskerne resultatene av eksperimenter på nedbrytning av PHA-basert bioplast av det mikrobielle samfunnet i subarktiske jordarter.
"Disse resultatene taler for videreutvikling av produksjonen av slik bioplast og produkter fra dem som de sikreste for subarktisk sone. Emballasjebeholdere, flasker, poser laget av bioplast kan til slutt erstatte produkter fra" tradisjonell "plast. Og bakterier og sopp - biodestruktorer vil bidra til å resirkulere brukte ting helt, uten å forårsake den minste skade på naturen, dyrene og menneskene som bor i det fjerne nord, "- fortalte RIA Novosti, medforfatter av studien, professor ved grunnavdelingen for bioteknologi ved det sibiriske føderale universitetet Svetlana Prudnikova.
Alternativt drivstoff fra avfall
Resirkulering av ulike typer avfall blir nå grunnlaget for grønne forretningstiltak rundt om i verden.
Drivstoff fra avfall (sagflis, løsemiddel, avløpsvann og andre typer) er av spesiell interesse. Som forskerne ved Tomsk Polytechnic University (TPU) har fastslått, er dette drivstoffet ikke bare mer miljøvennlig og billigere enn vanlige typer drivstoff, men har også et stort energipotensial og kan til og med konkurrere med kull og fyringsolje. Suspensjoner basert på sagflis, avløpsvann og løsemiddel, samt en blanding av kullstøv og avløpsvann, kan bli lovende drivstoffblandinger, sier forskerne.
"Suspensjonsdrivstoff er ikke dårligere enn tradisjonelt pulverisert kulldrivstoff når det gjelder viktige indikatorer. Det vil gjøre det mulig å effektivt bruke mange brennbare avfall fra forskjellige sektorer i økonomien, erstatte kullforbrenning og utvide ressursgrunnlaget for energibedrifter," førsteamanuensis fra TPU Research School of Physics of High-Energy Processes, fortalte kandidat for fysisk og matematisk vitenskap til RIA Novosti Ksenia Vershinina.
Resultatene av studien ble publisert i Journal of the Energy Institute. De kan være nyttige for enhver bedrift, region eller til og med et helt land som er interessert i utvikling av teknologier for energibruk av lavverdige komponenter og avfall.
Diagnostikk av reservoarer
Innenfor rammen av FNs miljøprogram (UNEP) produserte 250 forskere rapporten "Global Environment Outlook 6". Den sier at hvis tiltak for å beskytte miljøet ikke styrkes vesentlig, kan millioner av for tidlige dødsfall oppstå ved midten av århundret, med forurensninger i ferskvannssystemer som blir hovedårsaken.
Miljøvernere bemerker at det i dag er spesielt viktig å lære å spore og begrense fordelingen i naturen av stoffet imidokloprid, som har blitt brukt som insektmiddel i flere tiår, og dets tilstedeværelse i miljøet har økt farlig.
Forskere fra South Ural State University (SUSU) gjennomførte en felles studie med kolleger fra University of Ghent (Belgium) (Center of Excellence in Mycotoxicology and Public Health, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Ghent University). De foreslo å oppdage tilstedeværelsen av imidokloprid i vann ved en elektrokjemisk metode ved bruk av en kapasitiv sensor basert på polymerer med molekylære avtrykk.
"Så vidt vi vet, er dette den første kapasitive sensoren basert på molekylære påtrykte polymerer for å oppdage imidokloprid i vann. Videre er det for første gang blitt introdusert en totrinns-tilnærming for å oppdage intermodulasjonsforvrengning, med et regenereringstrinn mellom hver analyse. Dette gir muligheten til å bruke hver elektrode sekvensielt 32 ganger. ", - sa Natalia Beloglazova, Ph. D., seniorforsker ved Nanotechnology Research and Education Center i SUSU.
Ifølge henne krever andre metoder for å bestemme et farlig stoff, for eksempel kromatografi, langvarig prøveforberedelse, en stor mengde løsemidler og dyrt utstyr. I fremtiden kan den utviklede sensoren integreres i autonome plattformer for diagnostikk av reservoarer. Disse studiene er publisert i Scientific Reports.
Katastrofeforebygging som et beskyttende tiltak
I de siste årene har utviklingen av effektive tiltak for å forhindre katastrofale katastrofer som de ved atomkraftverkene i Tsjernobyl og Fukushima kommet til syne. For tiden bygger Russland atomkraftverk i Tyrkia, Finland, Kina, Hviterussland, India, Bangladesh. Ytterligere passive beskyttelsessystemer, de såkalte "smelteinneslutningsinnretningene", er planlagt for å sikre økt sikkerhet for Generation 3+ reaktorer.
I tilfelle et alvorlig tap av kjølevæskeulykke, kan reaktorbeholderen smelte. I dette tilfellet vil smeltelokaliseringsenheten bli et av systemene for passiv beskyttelse av kjernefysisk sikkerhet og vil sikre isolasjon av fundamentet og jorda fra koriumet - smelten av reaktorbeholderen og dens kjerne.
Rester av radioaktive giftige materialer fra kjernen i en ulykke faller i en spesiell felle, der de blir avkjølt til temperaturer der arbeidet til redningsteam vil være mulig. Materialforskere ved National Research Technological University "MISiS" (NUST "MISiS") gjennomfører et prosjekt for å velge et nytt materiale for smeltefellen, som garantert vil gi nødvendige pålitelighetsindikatorer for driften av reaktoren, inkludert ekstreme moduser.
"Vi var i stand til å simulere nødmodus for en atomreaktor i laboratoriet og spore oppførselen til forskjellige materialer som er foreslått for fremstilling av en felle. Vi vil analysere oppførselen til materialer og beregne minimumsstyrken til fellen. kroppen, noe som sikrer garantert og sikker eliminering av konsekvensene av smeltingen av reaktorkjernen, "sa RIA Novosti til RIA Novosti, leder for laboratoriet," Hybrid nanostrukturerte materialer "NUST" MISIS "Alexander Komissarov.
Materialet ble utarbeidet innenfor rammen av "Project 5-100". Målet med prosjektet er å gi statlig støtte til de ledende universitetene i Den russiske føderasjonen for å øke deres konkurransekraft blant verdens ledende forsknings- og utdanningsentre.
