Сообщество - Наука | Научпоп
4 143 поста 49 203 подписчика
31

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2

Часть 1: Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-1

Прошлая часть закончилась тем, что я написал, как можно заменить жидкое углеводородное топливо из угля (а также другого твердого топлива) и газа.

Начну с первой технологии CTL - Coal to liquids - Уголь в жидкость.

Вообще получать углеводородную жидкость из твердого сырья люди научились давно. В 1596 г. впервые были переработаны горючие сланцы (из них стали получать ихтиол). Произошло это в местечке Зеефильд, располагающемся на территории современной Австрии.

Первый патент на получение «нефти» из сланца был выдан британской короной в 1694 году для трех человек, которые "нашли способ извлечь и сделать большое количество смолы, из какой-то горючего камня " Слово petroleum ("каменное масло") означало раньше сланцевую смолу, и лишь впоследствии так стали называть нефть.

Но пришел век угля, поэтому сланец использовали в небольших количествах. В первом десятилетии ХХ века добыча горючего сланца достигала в 1910 году 3 млн. тонн, и большая часть его шла просто на отопление. В период первой мировой войны, в связи с нехваткой жидкого топлива, во многих странах Европы в качестве сырья для получения синтетических моторных топлив вновь стали рассматривать горючие сланцы.

Но даже богатые нефтью страны в то время имели неразвитые технологии нефтедобычи, поэтому считалось, что они, в отличии от угля и сланца, истощатся буквально в течение десятилетия. В 1926 году правительство США создало Федеральный совет по сохранению запасов нефти, и выводы совета оказались неутешительными. "Общие наличные ресурсы в насосных и фонтанирующих скважинах,– говорилось в его докладе,– составляют около 4,5 млрд баррелей, которых теоретически хватит всего лишь на шесть лет". Естественно, цены на нефть, составлявшие в 1925 году $1,68 за баррель, в 1926-м преодолели психологически важный рубеж и достигли $1,88. Больше всех проблемой обеспокоилось руководство Standard Oil, которая с начала 1920-х годов безуспешно билась над созданием заменителя нефти из горючих сланцев.

Но особых успехов она не добилась, в отличии от Германии, которая практически не имеет собственной нефти, и успехи немецких ученых в этой сфере оказались действительно выдающимися. В 1913 году немецкий химик Фридрих Бергиус разработал процесс гидрогенизации угля, в ходе которого под действием высокого давления из каменного угля получался жидкий углеводород – фактический заменитель нефти.

В 1926 немецкие химики Фишер и Тропш патентуют свой процесс ("F-T-process"). В отличии от процесса гидрогенизации Бергиуса он оказался гораздо проще в технической реализации, кроме того, для него не требовался чистый водород. Именно этот CTL процесс является основой большинства современных технологий производства синтетической нефти из твердого сырья.

Суть метода заключалась в следующем: уголь без доступа воздуха и при высокой температуре разлагается на угарный газ и водород. В результате образуется т. н. синтез-газ. Он и является основой будущих синтетических нефтепродуктов. При чем его получают не только из угля, но и другого твердого (и не только) топлива

Далее в присутствии катализатора из этих двух газов синтезируется мазут, соляр, бензин, пропан и другие углеводороды. Товарные продукты конденсируются в охладителях, лёгкие фракции типа бутана, пропана и метана сжигаются в печи . Тепло, выделяемое при сжигании и идёт на создание температуры для разложения угля. В качестве катализаторов используется железо или кобальт. Условиями проведения процесса являются: давление от 1 атм (для кобальтовых катализаторов) до 30 атм (для катализаторов на основе железа), температура 190—240 °C (низкотемпературный вариант, для кобальтового и железного катализаторов) или 320—350 °C (высокотемпературный вариант, для железного катализатора).

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Подробнее о нем я напишу в следующей части, кому интересно: http://www.icho39.chem.msu.ru/rus/jvho/2000-1/43.pdf

Также в Германии был разработан третий способ получения жидких углеводородов из твердого сырья – карбонизация. Суть его основана на том, что разное сырье содержит разное количество углерода. Например, антрацит практически полностью состоит из него, коксующийся уголь – на 80-85%, бурый не более 70, а горючий сланец и того меньше. Другую часть составляют различные примеси, т. н. «летучие вещества» и несгораемый зольный остаток. При нагреве коксового угля, бурого, сланца сначала выделяется жидкость – каменноугольная смола, а также коксовый газ.

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Твёрдый остаток коксующегося угля при этом будет почти что 100% углеродом (за это его очень любят металлурги), в коксовый газ в виде сероводорода и оксида серы соберётся вся сера (поэтому коксохимы так неприятно воняют), а вот в каменноугольную смолу стекут почти все углеводороды, которые до этого были "заперты" в угле.

Поэтому для производства жидкого топлива использовали либо отходы коксового производства, либо целенаправленно проводили пиролиз угля для получения каменноугольной смолы. Карбонизация бывает двух видов: высокотемпературная (при температуре свыше 600 °C) и низкотемпературная, при котором целенаправленно добывалась каменноугольная смола, которая затем опять-таки перерабатывалась в жидкое топливо путем возгонки.

К 1 сентября 1939 года Германии имелось 7 заводов работающих по методу гидрогенизации, 7 заводов работающих по методу Фишера-Тропша и еще несколько заводов работающих по методу получения бензина из каменноугольной смолы, остающейся после коксования угля.

Месячная выработка синтетического топлива на всех этих заводах достигала 120 000 тонн. В 1941 году заводы по производству синтетического топлива произвели 4,1 миллиона тонн топлива и нефтепродуктов в год при общей выработке нефтепродуктов в 12 миллионов тонн. В последующие годы выработка синтетического топлива продолжала увеличиваться.
Видно, что из года в год производство синтетического топлива (Synthetic production) неуклонно возрастало от 1,6 миллиона тонн в 1938 году до 5,7 миллионов тонн в 1944 году.

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Само собой, строительство заводов сопряжено с огромными расходами.

Подсчитано, что для строительства 12 заводов синтетического топлива было израсходовано 4,6 миллиарда рейхсмарок (сумма по тем временам астрономическая), израсходовано 2,4 миллиона тонн стали и 7,6 миллионов человеко часов. Действительные же немецкие затраты были больше, поскольку к концу войны немцами было построено всего 18 заводов по гидрогенизации и 9 заводов, работавших по методу Фишера-Тропша. Для производства синтетического топлива немцами было израсходовано 10 миллионов тонн каменного угля (что составило 4 процента от общей добычи каменного угля) и 50 миллионов бурого угля (20 процентов от общей добычи). В среднем на производство 1 тонны топлива расходовалось 4 тонны каменного угля или от 8 до 10 тонн бурого угля.

Несмотря на миллионные количественные показатели, на заводах по производству синтетического топлива работало относительно небольшое количество рабочих. Так в июле 1943 года их число составило всего 95 000 человек.

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Данные за первый квартал 1944 года — это фактически пик немецкого производства, поскольку в данный период (в первый квартал 1944 года) объекты нефтепереработки и заводы по производству синтетического горючего почти не подвергались бомбардировкам.

Единственной страной, начавшей производство синтетического бензина после второй мировой войны, стала ЮАР, попавшая в экономическую блокаду из-за политики апартеида. Компания Steenkolen end Olie наладила производство по методу Фишера–Тропша, и в 1980-х годах ее продукция покрывала половину потребности страны.

Разработка технологий, позволяющих обходиться без нефти, тем не менее, не прекращалась ни в США, ни в других странах. Но возвращение к массовому производству синтетического горючего произойдет лишь тогда, когда нефть окажется такой же недоступной и дорогой, какой она была для Германии времен мировых войн.

Показать полностью 4
136

Нервы, стресс, рак – триада, которую нужно разбить

Нервы, стресс, рак – триада, которую нужно разбить Рак, Опухоль, Разработка лекарств, Стресс, Длиннопост

Клетка рака молочной железы на фоне микрофотографии пучка нервных волокон

За последние три десятилетия ученые обнаружили, что одними из «партнеров» и помощников раковой опухоли служат нервные волокна, расположенные в ее ближайшем окружении. Один из возможных механизмов, объясняющих связь между уровнем иннервации и прогрессированием рака, – хронический стресс, вызывающий выброс гормонов, стимулирующих опухолевый рост. И хотя полученные на сегодня результаты не имеют пока непосредственного практического выхода, они приоткрывают возможность терапии рака с помощью лекарственного воздействия на нервную систему


Раковые клетки умеют использовать ресурсы организма и успешно взаимодействовать с другими, здоровыми клетками. Например, они стимулируют рост кровеносных сосудов, в результате чего опухоль получает больше питательных веществ. Воздействуя на иммунную систему, они становятся «невидимыми» для ее клеток-убийц, и сегодня исследователи активно разрабатывают методы противодействия этому влиянию. А вот наличие в опухолях и по соседству с ними небольших нервных пучков удалось установить лишь после появления точных способов маркировки нейронов. Но даже после этого интерес к ним был относительно невелик.


Ситуация стала меняться после того, как был установлена связь между хроническим стрессом и вероятностью развития рака – опухоль растет быстрее у лабораторных животных, находящихся под действием стресса из-за ограничения подвижности или социальной изоляции. Основные исследования были посвящены симпатической нервной системе – отделу автономной (вегетативной) нервной системы, которая, в частности, управляет реакцией на угрозу «бей или беги».


Ключевую роль в работе этой системы играют гормоны адреналин и норадреналин, которые выделяются надпочечниками в кровоток, и симпатическими нервами – в близлежащие ткани. Многие клетки организма, включая раковые, содержат b-адренергические рецепторы, с которыми связываются эти гормоны, и активация этих рецепторов, похоже, стимулирует рост клеток опухоли. В 2006 г. было показано, что как сам хронический стресс, так и искусственный активатор бета-адренорецепторов ускоряют рост опухоли яичника мыши, а их блокаторы – замедляют. А когда в 2013 г. исследователи привили мышам клетки опухоли простаты человека, а затем удалили все близлежащие нервы, то обнаружили уменьшение темпов роста и метастазирования опухоли.


Сам факт физического взаимодействия между раковыми клетками и нервными волокнами был замечен много ранее. Так, еще в конце 1990-х гг. ученые в эксперименте по совместной культивации спинномозговых нервов мыши и клеток рака простаты человека увидели, что нервы сами вытянулись по направлению к раковым клеткам и вросли в них. А в 2019 г. в исследованиях на лабораторных мышах было обнаружено, что раковые клетки с помощью определенных сигнальных молекул могут не только «заставить» нервы контактировать с опухолью, но и побудить организм вырастить из стволовых клеток новые нейроны, которые будут направлены к месту ее дислокации.


Также выяснилось, к примеру, что у человека высокая плотность нервных пучков внутри и вокруг опухоли простаты прямо связана с вероятностью рецидива после операции. Подобные корреляции были обнаружены и для опухолей других органов, включая молочную железу, толстый кишечник и легкие. В результате все периферические нервы сейчас считают не просто сторонниками, но активными участниками онкогенеза, а наличие раковых клеток по ходу нервных волокон – маркером высокой агрессивности опухоли.


Но для чего опухолям нервы? Возможно, все дело в том, что нервные волокна сами способны расти и, следовательно, вырабатывать молекулярные факторы роста, которые способствуют росту и раковых клеток. Также нервы могут побуждать иммунные клетки макрофаги разрушать близлежащие ткани и секретировать молекулы, стимулирующие клеточный рост. С другой стороны, раковые клетки могут отслеживать сигналы от симпатических нервов, работа которых меняется при стрессе, и такой мониторинг помогает им синхронизировать свою активность с периодами ослабления иммунной системы.


Полученные на сегодня результаты о связи между онкологическим заболеванием и стрессом трактуют по-разному. К примеру, уточняют, что под «стрессом» не имеется в виду негативный психологический опыт, потому что подобные переживания не всегда совпадают с выбросами стрессовых гормонов. Но не исключают, что именно хроническое пребывание в режиме «бей или беги» может объяснить низкую успешность лечения раковых больных с невысоким социально-экономическим статусом. Однако объективно измерить интенсивность стресса или определить, какой именно стрессовый опыт повлиял на развитие болезни, пока практически невозможно.


В любом случае эти результаты открывают возможность терапии рака путем воздействия на нервную систему с помощью лекарств. Таких, как бета-блокаторы, «выключающие» бета-адренергические рецепторы, которые с 1960-х гг. используются в кардиологии для замедления сердечного ритма и, иногда, для купирования кратковременных состояний тревоги.


Недавно были начаты исследования влияния приема бета-блокаторов вместе с противовоспалительными препаратами (воспаление также способствует развитию рака) на уровень метастазирования после операции по удалению опухоли. В 2017 г. были опубликованы результаты клинических испытаний, в которых приняли участие 38 женщин с раком молочной железы, половина из которых 5 дней перед операцией принимала бета-блокатор пропранолол и противовоспалительный препарат этодолак. Оказалось, что в тканях опухолей больных, получавших препараты, гены, связанные с метастазированием, были менее активны. Аналогичные (пока неопубликованные) данные имеются и для выборки из 34 больных раком толстого кишечника. Подобные этим, но более масштабные исследования ведутся в израильских медицинских центрах, где ученые в течение пяти лет планируют следить за состоянием 210 человек с раком поджелудочной железы.


Есть и другие потенциальные препараты помимо бета-блокаторов. Например, антитела, которые связывают и «выключают» белки, способствующие росту нервов. Или ботулотоксин, инъекция которого в эксперименте не только блокировала нервы на одном из участков опухоли, но и вызвала гибель большего числа раковых клеток. Так что эта область представляет собой настоящее «непаханое поле», где ученым предстоит еще много работы.


Фото: https://commons.wikimedia.org и https://www.flickr.com

Показать полностью
84

Озоновая дыра 2019 года может стать самой маленькой за последние три десятилетия (16 сентября, BBC)

ИСТОЧНИК

Озоновая дыра 2019 года может стать самой маленькой за последние три десятилетия (16 сентября, BBC) Наука, Новости, Климат, Озоновый слой, Озоновая дыра

Ученые утверждают, что озоновая дыра над Антарктидой в этом году может стать одной из самых маленьких за последние три десятилетия.


Служба мониторинга атмосферы Коперника в ЕС (CAMS) заявляет, что в настоящее время озоновая дыра более чем в два раза меньше обычно наблюдаемой в середине сентября.


Агентство ЕС добавляет, что дыра находится не в центре и далеко от полюса.


Эксперты CAMS, базирующиеся в Рединге, Великобритания, прогнозируют стабильные уровни озонового слоя или умеренное повышение в ближайшие дни.


Ученые говорят, что, хотя потери начались в этом году раньше, чем обычно, они были усечены внезапным потеплением, которое подняло температуру в стратосфере на 20-30 градусов. Это дестабилизировало процесс разрушения озона.


Ричард Энгелен — заместитель руководителя CAMS. Он говорит, что новость обнадеживает, но сразу же предостерегает от самоуспокоенности.


«Прямо сейчас я думаю, что мы должны рассматривать это как интересную аномалию. Нам нужно узнать больше о том, что вызвало это» — сказал он BBC News, и добавил: «Это на самом деле не связано с Монреальским протоколом, где мы пытались сократить содержание хлора и брома в атмосфере. Люди, очевидно, будут задавать вопросы, связанные с изменением климата, но мы просто не можем ответить на этот вопрос».

38

«Экологическое горе» охватывает ученых, которые стали свидетелями падения Большого Барьерного рифа (Nature, 13 сентября)

ИСТОЧНИК

Изучение экосистем, затронутых изменением климата, наносит эмоциональный урон исследователям.

«Экологическое горе» охватывает ученых, которые стали свидетелями падения Большого Барьерного рифа (Nature, 13 сентября) Наука, Новости, Климат, Большой барьерный риф, Длиннопост

Морской биолог Эмма Кэмп работает с кораллами


Когда Большой Барьерный риф, крупнейшая в мире система коралловых рифов, пострадала от рекордных по высокой температуре морских волн, которые обесценили две трети рифа в 2016 и 2017 годах, многие исследователи оказались в шоковом состоянии.


Социолог Мишель Барнс стала свидетелем этой катастрофы. Она работает в Австралийском исследовательском совете Центра передовых исследований коралловых рифов в Таунсвилле, который находится рядом с рифом. Барнс решил взять интервью у ученых и других людей, работающих на рифе, чтобы узнать их реакцию на эту катастрофу, вызванную изменением климата.


Барнс, которая все еще анализирует свои результаты, была удивлена тем, что многие из опрошенных ею ученых испытали сильное горе и печаль по поводу ухудшения состояния рифа.


«Теперь я чувствую себя гораздо более безнадежным», — говорит Джон Пандольфи, морской эколог из Университета Квинсленда в Брисбене. Пандольфи более 30 лет занимается изучением динамики экосистем на Большом Барьерном рифе. Сотытия, начавшиеся в 2016 году, вызвали массовую гибель кораллового покрова рифа, что привело к резкому изменению его видового состава. Джон сейчас исследует новые конфигурации видов, которые возникли из-за антропогенного воздействия.


Новые исследования показывают, что многие люди обеспокоены ухудшением состояния окружающей среды, вызванного глобальным потеплением. Лишь немногие исследования изучали психические и эмоциональные последствия работы учёных, которые изучают изменения климата.


Для Пандольфи последствия, о которых он беспокоится, — это те, с которыми его дети, которым сейчас 17 и 20 лет — столкнутся в результате изменения климата. «Мне всё равно, что мир может существовать без людей, но я чувствую ответственность перед детьми», — говорит он.

«Экологическое горе» охватывает ученых, которые стали свидетелями падения Большого Барьерного рифа (Nature, 13 сентября) Наука, Новости, Климат, Большой барьерный риф, Длиннопост

На Большом Барьерном рифе кораллы, которые потеряли весь свой цвет — обычное явление

Свидетельство о том, что Большой Барьерный риф «обрушился в течение недели» в начале 2016 года, стало большим шоком для Дэвида Суггетта, физиолога кораллов в Технологическом университете Сиднея. «Ничто не может подготовить вас к этому», — говорит он.


Суггетт говорит, что ему трудно откладывать свои эмоции по поводу состояния рифа при общении с публикой. Он беспокоится, что если он покажет свои чувства, то люди будут обвинять его в предвзятости. «Для исследователей очень сложно сохранять объективность, показывая, что они заботятся об экосистемах, над которыми работают», — говорит Суггетт. Он считает, что отсутствие сетей поддержки для ученых, борющихся с эмоциональными последствиями их работы, также может привести к ощущению изоляции.


Для Селины Уорд, которая изучает репродукцию кораллов в Университете Квинсленда, сообщения общественности о результатах её исследований добавляет ей чувство отчаяния. Работа Селины на рифе в течение последних 30 лет показала, что изменения температуры океана сильно повлияли на пополнение кораллов. «Я стараюсь быть позитивной, но это действительно плохая история», — говорит она.

Стратегии выживания

По словам Невилла Эллиса, социолога из Университета Западной Австралии в Перте, важно осознавать, как ухудшение состояния экосистем и связанные с климатом события могут повлиять на психическое здоровье. Он и Эшли Кунсоло, которые изучают изменения окружающей среды и здоровье в Мемориальном университете Ньюфаундленда в Сент-Джонсе, Канада, в прошлом году написали комментарий в журнале Nature Climate Change (ссылка), который представил идею экологического горя как эмоционального побочного эффекта деградации окружающей среды.


Они обнаружили, что люди могут оплакивать исчезновение, деградацию вида или ландшафта и будущие потери экосистемы.


Эллис отмечает, что такие исследования, как у Миешеля Барнса, подчеркивают эмоциональную уязвимость ученых, которые работают на переднем крае экологического кризиса. «Признавая, что такие риски существуют, исследовательские группы могут быть лучше подготовлены к оказанию помощи коллегам, которые могут страдать от стресса», — говорит он.


По словам Эллис, всё больше людей будут подвергаться экологическим потерям по мере усиления изменения климата, и исследователи должны лучше понять, как ученые и общественность могут поддерживать свое благополучие перед лицом этих проблем.


Некоторые ученые разработали свои собственные стратегии, чтобы справиться со стрессом и беспокойством, вызванными работой


По словам Уорда, участие в дополнительных проектах также может способствовать более здоровому мышлению. Она начала исследовать репродуктивные особенности морских зайцев, группы моллюсков, которые более устойчивы к повышению температуры океана, чем кораллы. «Это отвлекает меня от плохих новостей», — говорит она.

ИСТОЧНИК

Показать полностью 1
22

Разворот биологических часов и абсолютный светопоглотитель. Главное на QWERTY №99

Как ученые получили материал, поглощающий почти 100% света, как астроном-любитель открыл второй в истории межзвездный объект в солнечной системе, смогли ли ученые уменьшить биологический возраст человека, за что вручали Шнобелевскую премию? Об этом и многом другом в свежем выпуске научпоп-новостей на QWERTY.

38

ТОП5 НАУЧ-ПОП ВИДЕО НЕДЕЛИ #27

Здравствуйте! Это подборка самых научно-популярных видео за прошедшую неделю, по версии подписчиков SciTopus. Если вам удобнее видеоверсия, то вот аналогичный посту видеоролик:

Недавно был анонсирован World of Warcraft Classic - возвращение легенды! На волне хайпа Prolegarium очень удачно выпустил ролик про то, почему орки именно такие: ззеленые, мускулистые и с большими клыками


В комментариях уже успели набежать ребята, кто считает это НЕнаучпопом. Видимо, они даже не включали ролик, так как очевидно, что он не совсем про орков.

Четвертое место занял Solipschism с озвучкой интервью Ричарда Докинза на тему религии: правда ли он хочет ее запретить?

И снова в еженедельный топ попадает Упоротый Палеонтолог! Очередное продолжение серии "жизнь и смерть первых многоклеточных". Речь пойдет про гипотетическое существо Урбилатерию.

На втором месте канал Sci-One и Александр Панчин с новой рубрикой "Личное мнение". Научно-популярность данного ролика под вопросом, но он имеет прямое отношение к науке, и в нем поднимается очень важный вопрос. К просмотру рекомендуем.

В голосовании за бонусное видео недели (да, мы вернули прежний формат выбора бонусного ролика) победил канал Химия - Просто и его ролик про спиртовку - горячую чертовку :)

Вроде бы, простая вещь, а тем не менее полезной информации в видео довольно много, особенно для первокурсников химфака в начале учебного года.

И первое место на этой неделе занял канал kvashenov с роликом о проблеме, знакомой очень многим, но которой уделяют недостаточно внимания, из-за чего могут возникнуть серьезные проблемы.

Если вам интересна научно-популярная тематика, то недавно мы обновили полный список всех науч-поп каналов.


Если хотите принимать участие в формировании ТОПов: https://vk.com/scitopus

Показать полностью 5
22

Что предвещают ДЬЯВОЛЬСКИЕ облака и облака похожие на НЛО? Загадочные Природные Явления

В нашем сегодняшнем ролике мы расскажем о самых редких видах облаков, таких как: асперитас / асператус (Undulatus Asperatus), вымеобразные облака (Mammatus Clouds), Утренняя Глория (Morning Glory), Волноподобные облака Кельвина-Гельмгольца (Kelvin-Helmholtz wave-like clouds), Лентикуля́рные (линзовидные) облака (lenticular clouds).

53

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-1

В этой статье и еще двух-трех последующих я опишу технологии не привычной нефтедобычи, а получения синтетической нефти. Хотя это тоже по сути нефтедобыча, просто добыча не природной, а синтез человеком, который уподобляется при этом Богу

Я не ошибусь, если скажу, что сегодня весь автопарк и значительная часть других технических устройств заточена под жидкое топливо, которое получают из нефти. Бензин, керосин, дизельное топливо – оно наиболее удобно и часто применяется. Если заглянуть не в такое уж далекое прошлое, то ситуация была иной – мир и техника были заточены под твердое топливо, чаще всего уголь. Но надо отметить, что кроме нефтяного жидкого топлива используется и жидкое газовое топливо – сжиженная пропан-бутановая смесь и даже метан.

По последним расчетам, запасов газа значительно больше, чем нефти. Да что там газа, даже угля больше, чем нефти. Казалось бы, когда нефти станет совсем мало, то ее можно заменить сжиженым газом. Можно заменить ее обычным этиловым спиртом, как это пытаются сделать в Бразилии. Можно использовать биодизель, правда во имя этого придется уморить сотни тысяч негров, которым не хватит зерна, так как поля будут пущены не под пшеницу, а рапс. Но, как говорится, не все так однозначно. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть одну интересную таблицу

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-1 Легко Ли добыть нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Нефть, Длиннопост

В этой таблице отражена удельная теплота сгорания некоторых наиболее используемых топлив. Легко проследить простую зависимость – чем больше в топливе кислорода (по массе), тем меньше его теплотворная способность. Из этой таблицы также видно, что измерять топливо в литрах совсем неправильно. Один литр керосина дает в два раза больше энергии, чем этанол. Объем нефти, который был потрачен на производство литра керосина будет потрачен куда эффективнее чем тот объем растворенного крахмала из кукурузы, который пойдет на создание одного литра биоэтанола.

Поэтому в СССР и России все устроено гораздо ближе к истине, учет ведется в тоннах условного топлива (т.у.т.). 1 т.у.т. равен по теплотворной способности 1 тонне высококачественного угля, или 29,308 МДж или, 7000 (семи тысячам) килокалорий на килограмм.

Также в этой таблице можно рассмотреть вторую зависимость. Несмотря на впечатляющие удельные показатели топлив с высоким удельным весом водорода, эти топлива очень проигрывают топливам с более высоким содержанием углерода в теплотворной способности одного литра такого топлива. Несмотря на то, что в килограмме пропана содержится 117% от энергии дизельного топлива, в расчёте на литр его энергетическая ценность составляет всего 63% от энергетической ценности дизельного топлива. То есть топлива с высоким удельным весом водорода гораздо менее плотные, чем топлива с высоким удельным весом углерода.
Исходя из этого видно, что переход на жидкое газовое топливо приведет к тому, что придется вносить существенные изменения в конструкцию современных тепловых двигателей и других устройств, т. к. существенно, в разы вырастут геометрические размеры устройств хранения топлива. Кроме того, придется решить ряд существенных задач, связанных с тем, что для такого топлива требуются особые условия, связанные с поддержанием низких температур и высокого давления.

Переход на одноатомные спирты в этом плане выглядит более привлекательным. Для них не нужно низких температур и высоких давлений. Кроме того, не вызывает особой сложности его получить. Метанол научились получать уже давно химическим синтезом. Получить этанол вообще не проблематично, любой самогонщик это знает. Но метанол сильно ядовит. Этанол, как видно из таблицы, имеет низкую теплотворную способность. Поэтому лучший вариант – это использование бутанола.

Его можно получить двумя способами. Первый вариант – получать из продуктов перегонки нефти. Но это абсолютно бессмысленно, куда легче ее перегнать в бензин. А другой способ – получить из крахмала, сбраживая ее не дрожжами, а бактерией Clostridia acetobutylicum. Только проблема заключается в том, что люди крахмал едят тоже. И если использовать крахмал – то нипищевой, полученный, к примеру, из соломы, опилок и пр. И, насколько я понимаю, эта проблема хотя-бы частично решена, т. к. биобутанол применяется как добавка к топливу. Другой вопрос – что это дороже, чем простое углеводородное топливо из нефти. По крайней мере на сегодняшний день.

Но имеется еще и один способ получения высококалорийного жидкого топлива. Более того, он разработан давным-давно и применялся довольно широко в совсем не отсталых и небедных странах, как США, Германии и даже ЮАР. Он заключается в получении в получении жидких углеводородов из угля (твердого топлива) (CTL-Coal to Liquids, сжижение угля) и газа (GTL – Gas to liquids, газожидкостная конверсия). Про это я напишу в следующей части

Показать полностью
599

Российские ученые открыли реакцию для борьбы с ВИЧ (Известия, 13 сентября)

ИСТОЧНИК

Российские ученые нашли новую реакцию, которая позволила получить вещество, эффективно подавляющее вирусы гриппа, иммунодефицита человека (ВИЧ), простого герпеса (ВПГ) и
цитомегаловируса (ЦМВ).


Открытие сделали специалисты Центра энергетических наук и технологий Сколтеха и Института проблем химической физики РАН совместно с коллегами из других российских и зарубежных исследовательских центров.


«Мы синтезировали высокоэффективные ингибиторы (подавители) опасных вирусных инфекций, таких как ВИЧ, различные разновидности гриппа, вирус простого герпеса и цитомегаловирус», — рассказала автор исследования Ольга Краевая.


Найденная химическая реакция позволила получить целую серию ранее недоступных растворимых в воде производных фуллеренов (форма углерода), обладающих высокой противовирусной активностью.


«Обнаруженная нами уникальная «обращенная реакция Арбузова» позволяет осуществлять тонкую настройку противовирусных свойств новых соединений», — добавила Краевая.


Как считают ученые, полученные результаты открывают большие возможности для создания «истинных» противовирусных препаратов, что позволит бороться с инфекциями, которые сегодня не поддаются лечению.

Российские ученые открыли реакцию для борьбы с ВИЧ (Известия, 13 сентября) Наука, Новости, Медицина, ВИЧ, Сколтех, Известия
52

Как новые петли в ДНК помогают создавать разнообразные антитела? (Научная Россия, 13 сентября)

Издание Научная Россия приводит сообщение Eurekalert.org об исследовании Бостонской детской больницы, объясняющем процесс достижения иммунной системой разнообразия антител (Eurekalert.org ссылается на Nature).


Разнообразие - это хорошо, особенно когда речь идет о антителах. Давно известно, что процесс сборки генов, называемый рекомбинацией V(D)J, позволяет нашей иммунной системе смешивать и сопоставлять фрагменты генетического кода, генерируя новые антитела для преодоления возникающих угроз. Но как эти генные сегменты собираются вместе для соединения, остается загадкой. Новое исследование дает ответ.


Наши нити ДНК вместе с определенными белками организованы в упаковку под названием хроматин, которая содержит несколько петель. Когда клетке необходимо построить определенный белок, петли хроматина приводят два относительно удаленных сегмента ДНК в непосредственную близость, чтобы они могли работать вместе. Многие из этих петель зафиксированы на месте, но клетки могут иногда переставлять петли или создавать новые петли, когда это необходимо, особенно раковые клетки и иммунные клетки.


Новое исследование под руководством Фредерика Альта - директора Программы клеточной и молекулярной медицины в Бостонской детской больнице - показывает в мельчайших деталях, как В-клетки нашей иммунной системы используют процесс образования петель для создания новых видов антител.


Исследователи показывают, что пара ферментов, называемых RAG1 и RAG2, соединяется с механизмами, участвующими в создании петель хроматина, чтобы инициировать первый этап рекомбинации V(D)J - соединение сегментов D и J. Комплекс RAG 1/2 сначала связывается с участком гена антитела, известным как «центр рекомбинации». Когда ДНК прокручивается в процессе формирования петли («экструзия»), комплекс RAG сканирует сегменты D и J, которые клетка хочет объединить. Другие факторы затем препятствуют процессу экструзии, останавливая прокрутку ДНК в центре рекомбинации, чтобы RAG мог получить доступ к нужным сегментам.


«Процесс экструзии петли используется локусами гена антитела, чтобы правильно представить сегменты гена субстрата в комплексе RAG для рекомбинации V(D)J», - говорит Альт.


Хотя многие из проводных петель хроматина образуются и закрепляются фактором, известным как CTCF, лаборатория Alt показывает, что другие факторы участвуют в динамических ситуациях, таких как образование антител, которые требуют новых петель на лету. Исследование также устанавливает роль белка под названием кохезин в управлении процессом экструзии петли/RAG-сканирования.


«Хотя эти результаты были сделаны в контексте рекомбинации V(D)J при образовании антител, они имеют значение для процессов, которые могут быть вовлечены в регуляцию генов в более общем плане», - говорит Альт.

Как новые петли в ДНК помогают создавать разнообразные антитела? (Научная Россия, 13 сентября) Наука, Новости, Генетика, ДНК
Показать полностью 1
66

В деревне Ломоносова нашли неолитические орудия и средневековый некрополь (Наука и жизнь, 12 сентября)

ИСТОЧНИК

В деревне Коваши (Ленинградская область) обнаружили неолитические орудия и керамику, средневековый некрополь и остатки церковных зданий Нового времени. Об этом сообщается в пресс-релизе Института истории материальной культуры РАН.


Экспедиция ИИМК изучала и гораздо более поздний объект – церковь Благовещения Пресвятой Богородицы, которая существовала с конца XVIII века. Первоначально она была деревянной, и только в 1917 году её перестроили в каменную. В советское время храм разрушили, а на его месте построили психиатрическую больницу (точные даты этих событий не сообщаются). Именно с церковью и связаны исследования – её собираются восстанавливать, что невозможно без предварительных раскопок.


От храмовых построек сохранились части фундамента, кое-где – нижние части стен, а также склепы, кладки полов, булыжная мостовая и каменная ограда. Археологи нашли и фундамент какой-то более ранней, чем церковь, постройки. Возможно, это была часовня. Среди наиболее интересных находок этого времени – бронзовая рукоять ножа, украшенная орнаментом.


Раскопки несколько удлиняют историю Ковашей – самые ранние письменные свидетельства о ней датируются только концом XVII века. Зато по ним известно, что в XVIII веке Екатерина II пожаловала часть земель в деревне Михаилу Ломоносову.


По материалам пресс-службы ИИМК РАН

В деревне Ломоносова нашли неолитические орудия и средневековый некрополь (Наука и жизнь, 12 сентября) Наука, Археология, История, Длиннопост
В деревне Ломоносова нашли неолитические орудия и средневековый некрополь (Наука и жизнь, 12 сентября) Наука, Археология, История, Длиннопост
В деревне Ломоносова нашли неолитические орудия и средневековый некрополь (Наука и жизнь, 12 сентября) Наука, Археология, История, Длиннопост
Показать полностью 2
649

Почему Венгрия по-украински – Угорщина

В предыдущем посте я рассказал, почему Киев – мать городов русских, а не отец. Комментарии вдохновили меня написать пост о том, почему Венгрия по-украински – Угорщина. Или, точнее, почему по-русски она не Угрия.

Музыкальное сопровождение к посту (националисты, конечно, но поют хорошо):

Kárpátia – Magyar ének («Венгерская песня»);

Kárpátia – Magyar föld («Венгерская земля»);

Kárpátia – Szegény Magyar nép («Бедный венгерский народ»);

Kárpátia – Magyarnak születtem («Я родился венгром»);

Kárpátia – Magyarország katonái («Солдаты Венгрии») со словами «кто не был венгром, не знает, что такое боль!»

Почему Венгрия по-украински – Угорщина Занудная лингвистика, Венгерский язык, Древнерусский язык, Этимология, Длиннопост

Венгры говорят на языке финно-угорской семьи, причём угорскую её часть составляют всего три языка – венгерский, хантыйский и мансийский.

Почему Венгрия по-украински – Угорщина Занудная лингвистика, Венгерский язык, Древнерусский язык, Этимология, Длиннопост

Да, в языковом отношении ближайшие родственники венгров – ханты и манси. Однако сейчас эти народы разделяет несколько тысяч километров.

Объясняется это, конечно, миграциями. Реконструкция маршрута венгров с территории прародины в нынешнюю Венгрию:

Почему Венгрия по-украински – Угорщина Занудная лингвистика, Венгерский язык, Древнерусский язык, Этимология, Длиннопост

По дороге на запад венгры осадили Киев, о чём нам сообщает Повесть временных лет:


В лѣто 6406. Идоша угре мимо Киевъ горою, еже ся зоветь нынѣ Угорьское, и пришедше къ Днѣпру, сташа вежами; бѣша бо ходяще, яко и половци.

В год 6406 (898). Шли угры мимо Киева горою, которая прозывается теперь Угорской, и пришли к Днепру, стали вежами [шатрами – kl.]: ходили они так же, как теперь половцы.

Оставив в стороне подробности ранних русско-венгерских отношений, остановимся на лингвистической стороне вопроса. Венгр по-древнерусски – угринъ (Бяше бо отрокъ сь родомъ угринъ, именемь Георгий, егоже любляше повелику Борисъ), множественное число – угре. Если говорить о стране, то в древнерусском названий на –ия не было. Часто страну просто именовали по населяющему её народу. Остатки этой модели можно найти в польском:

Почему Венгрия по-украински – Угорщина Занудная лингвистика, Венгерский язык, Древнерусский язык, Этимология, Длиннопост

Аналогично, по-древнерусски говорили: (где?) въ Угрѣхъ, (куда?) въ Угры, (откуда?) изъ Угръ. Или же - земля Угорьска.


При этом мы должны помнить, что современное русское у может восходить к двум звукам – как собственно *u, так и *ǫ (носовому о):

Почему Венгрия по-украински – Угорщина Занудная лингвистика, Венгерский язык, Древнерусский язык, Этимология, Длиннопост

И в случае с уграми, как нам подсказывают данные польского и словенского языков, это именно *ǫ. Соответственно, для угре можно восстановить праформу *ǫgre. Почему же мы стали их так называть, ведь сами они себя именуют мадьярами?


По всей видимости, здесь следует видеть название тюркского племенного объединения оногуров, в которое входили венгры. Как это нередко бывает, этноним был перенесён с одного соседнего народа на другой. Причём Повесть временных лет различает белых угров (хазар) и чёрных (венгров).


Это обозначение венгров вошло не только в славянские языки. Так, по-немецки венгры – Ungarn, по-французски – Hongrois, по-английски – Hungarians и так далее. Начальное h- в ряде европейских языков появилось из-за того что средневековые европейцы не очень хорошо разбирались в кочевниках и путали венгров с гуннами, тем более, что поначалу венгры и вели себя соответственно – творили чад и угар набегов.


Откуда же взялись современные русские «венгры» и «Венгрия»? Внимательный читатель уже обратил внимания на то, что оно подозрительно похоже на польское название этой страны. В польском перед праславянским *ǫ- появлялся протетический звук в-, а сам *ǫ отразился как ą (носовое о), если он был долгим, и как ę (носовое э), если кратким.


Несколько примеров для наглядности:

Почему Венгрия по-украински – Угорщина Занудная лингвистика, Венгерский язык, Древнерусский язык, Этимология, Длиннопост

Соответственно, мы просто утратили старые названия, заменив их полонизмами. Так же и слово вензель – заимствование из польского węzeł «узел», в то время как исконное отражение того же праславянского корня – узел (такие случаи называют этимологическими дублетами). Произошло это, скорее всего, в XVII веке, когда в России была большая мода на полонизмы.


В литературном украинском же старое название (угорці) сохранилось, а название страны образовано от прилагательного: угорський > Угорщина /угóршчына/, так же как словацький > Словаччина, німецький > Німеччина и турецький > Туреччина. При этом как устаревшее или диалектное слово можно встретить и полонизм:

Венгерки ще гірше сміялись та галасували (Нечуй-Левицький, II, 1956, 395)

В XIX веке, когда началось становление сравнительно-исторического языкознания как науки, было открыто индоевропейское языковое родство, и поначалу эту семью называли индогерманской (а немцы и сейчас используют этот термин). Ту же модель именования применили к финно-угорским языкам, взяв названия двух самых крупных языков, причём, как видите, для обозначения венгерского использовали древнерусское слово.


Надо сказать, что венгерские националисты своим языковым родством с хантами и манси довольны не были, и пытались подыскать себе более именитых родственников – от египтян до шумеров. Классика, что сказать.


А что же Югра? Фонетически с уграми она соотноситься не может. Вероятнее всего это заимствование из коми йӧгра «ханты и манси», которое обычно выводят из йӧгыр «заболоченный лес, болото» (Аникин А. Е. Этимологический словарь русских диалектов Сибири, страница 715).


Как я уже упомянул выше, сами себя венгры называют не уграми, а мадьярами magyar /мåдьåр/ в единственном числе, magyarok /мåдьåрок/ во множественном. Этимологизируется оно как состоящее из двух корней. Первый, magy- /мåдь/, сопоставляют с названием «манси», что вполне обоснованно, поскольку венгерское gy восходит в том числе к *ńć /ньчь/ и соответствует мансийскому -нс-. Предположительное, означал этот корень, «человек». Второй корень сравнивают с финским yrkö «человек» (Benkö L. Etymologisches Wörterbuch des Ungarischen, страницы 923–924; Rédei K. Uralisches Etymologisches Wörterbuch, том 1, страницы 866–867, 84–85).


К слову, некоторые соседи венгров уже перешли на более «правильное» название. Например, чехи называют Венгрию Maďarsko, а словенцы – Madžarska (но Австро-Венгрия на этих языках будет, что характерно, Rakousko-Uhersko и Avstro-Ogrska).


Напоследок скажу, что, осев в Паннонии в конце IX века, венгры встретили там преимущественно славян, которых постепенно ассимилировали (напомню, что в Болгарии произошла ровно обратная ситуация: захватчики-кочевники быстро растворились среди славян). В венгерском огромное количество славянских заимствований, особенно в земледельческой лексике. Так, у той же группы Kárpátia есть песня Pálinka, в тексте которой перечисляется из чего делается самогон: szílva, körte, cseresznye /слива, кёрте, чересне/. Два слова из трёх, я думаю, вы узнаете без труда. Да и само pálinka – славизм. Словом pálenka (от pálit «жечь») чехи и словаки называют фруктовый самогон.

Показать полностью 4
280

Станислав Дробышевский - Зачем нужна антропология?

Зачем нужна наука антропология? Из каких областей она состоит? Какое теоретическое, культурное и практическое применение находят разные области антропологии? Почему антропология полезна для каждого человека?

Рассказывает Станислав Дробышевский, антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

277

Ученые с переменным успехом используют отредактированные стволовые клетки для лечения ВИЧ

Модифицированные клетки выжили через 19 месяцев после пересадки ВИЧ-положительному человеку в Китае, но дозы было не достаточно…

Ученые с переменным успехом используют отредактированные стволовые клетки для лечения ВИЧ Наука, Новости, Генетика, ВИЧ, Длиннопост

ВИЧ разрушает защитные силы организма, нападая на иммунные клетки


Впервые исследователи воспользовались технологией редактирования генов CRISPR, чтобы попытаться вылечить человека, инфицированного ВИЧ.


Ученые в Китае разработали человеческие стволовые клетки для имитации редкой формы естественного иммунитета к вирусу и пересадили их человеку с ВИЧ и раком крови. Отредактированные генами клетки выживали в организме человека более года, не вызывая побочных эффектов, но количество клеток было недостаточно велико, чтобы значительно снизить количество ВИЧ в его крови.


«Это важный шаг к использованию редактирования генов для лечения заболеваний человека», — говорит Федор Урнов, биолог из Калифорнийского университета в Беркли. «Благодаря этому исследованию мы теперь знаем, что отредактированные клетки могут выжить у пациента, и они останутся там».


Исследование (ссылка) было опубликовано 11 сентября в Медицинском журнале Новой Англии. Автор — Хункуй Дэн, биолог из Пекинского университета в Пекине, говорит, что исследование было вдохновлено замечательной трансплантацией костного мозга, которая, казалось, вылечила человека от ВИЧ более десяти лет назад.


Мутантная сила

В 2007 году Тимоти Рэй Браун — первоначально известный как «пациент Берлина» — перенес пересадку костного мозга для лечения лейкемии. Донор костного мозга был особенным — у него была версия гена CCR5, которая передаёт иммунитет к ВИЧ.


Обычно ген кодирует рецептор на поверхности белых кровяных клеток, который вирус ВИЧ использует для проникновения в клетки. Но у людей с двумя копиями мутации CCR5 этот рецептор деформируется и блокирует проникновение определенных штаммов ВИЧ в клетки. ВИЧ-резистентная версия гена является исключительно редкой: она встречается только у 1% людей европейского происхождения и практически отсутствует в других этнических группах.


Врачи надеялись, что пересадка костного мозга заменит ВИЧ-чувствительные клетки крови Брауна иммунными - и это было сделано. Спустя почти 13 лет в крови Рэя Брауна нет никаких признаков ВИЧ, и у него лейкемия в стадии ремиссии. В марте исследователи сообщили, что второй человек прошел аналогичную процедуру в Великобритании и был вылечен.


Дэн хотел использовать редактирование генов CRISPR для конструирования устойчивых к ВИЧ стволовых клеток донорской крови, чтобы сделать это потенциальное излечение более доступным. Он и его коллеги проверили этот подход на 27-летнем мужчине в Китае, у которого был диагностирован ВИЧ и лейкоз, и который нуждался в пересадке костного мозга. Ученые извлекли стволовые клетки костного мозга у донора и использовали CRISPR-Cas9 для превращения их в мутантов CCR5 .


Сначала исследователи не могли заставить CRISPR выбить CCR5 из стволовых клеток. «Я думал — вау, эти клетки действительно крепкие, — говорит Дэн. В конце концов, им удалось отредактировать 17,8% стволовых клеток донора.


Безопасность прежде всего

Чтобы максимально увеличить вероятность излечения рака у пациента, исследователи смешали отредактированные стволовые клетки с неотредактированными. Команда наблюдала за человеком после пересадки, чтобы увидеть, выживут ли отредактированные клетки и будут ли они размножаться, лечили ли они ВИЧ-инфекцию и, самое главное, было ли лечение безопасным.


«Это было первое испытание, поэтому самым важным было проверить безопасность», — говорит Дэн.


Редактирование генов CRISPR у людей или нет — вопрос спорный, отчасти потому, что многие исследователи беспокоятся о его побочных эффектах. Исследования показали, что CRISPR иногда создает нежелательные мутации в лаборатории (ссылка) — и последствия этого могут быть катастрофическими.


Через 19 месяцев отредактированные CRISPR стволовые клетки сохранялись, хотя они составляли только 5–8% от общего количества стволовых клеток реципиента. Это означает, что чуть более половины отредактированных клеток погибло после их трансплантации. И хотя лейкоз у мужчины находится в стадии ремиссии, он все еще инфицирован ВИЧ.


«Я не удивлен, что 5% было недостаточно для снижения вирусной нагрузки, — говорит Урнов, — но теперь мы знаем, что отредактированные CRISPR клетки могут сохраняться, и что нам нужно делать больше, чем 5%».


Для Дэна самое важное, что у человека не было никаких побочных эффектов, вызванных отредактированными генами клетками. И когда исследователи секвенировали геномы этих клеток, они не нашли доказательств непреднамеренных генетических изменений.

Показать полностью

Эти открытки сделали пикабушники. Сможете лучше?

Наш дикий конкурс открыток продолжается! Поздравили друзей, босса и любимую учительницу, а потом не помедлили и прислали свое творение нам? Все правильно сделали. Потому что до конца конкурса, в котором мы разыгрываем оригинальные подарочные наборы, осталось меньше 10 дней.


А чтобы поймать музу, вот порция открыток от пользователей Пикабу, которые они сделали в нашем конструкторе. Главное, не стесняйтесь!

Эти открытки сделали пикабушники. Сможете лучше?

Как поучаствовать в конкурсе:

1. Заходите на страницу конструктора.

2. Выбирайте тему: День интернета, День работников леса или 3 сентября (никогда не поздно).

3. Делайте открытку и не забудьте ее сохранить.

4. Отправляйте свою работу в приложении Сбербанк Онлайн (никаких платежей, все бесплатно).

Отличная работа, все прочитано!