Na Uniwersytecie Rice'a powstał reaktor, który w wydajny i ekologiczny sposób zamienia dwutlenek węgla w płynne paliwa. Naukowcy wykorzystali do tego procesu elektrolizer, zasilany energią odnawialną.

Nowy reaktor katalityczny stosuje CO2, powszechny gaz cieplarniany, jako surowiec i wytwarza wysoko oczyszczony, wysoko stężony kwas mrówkowy. Związek ten, gdy powstaje w tradycyjnych urządzeniach, wymaga kosztownych i energochłonnych etapów oczyszczania. Nowa technologia, opracowana na Uniwersytecie Rice'a, zmienia ten stan rzeczy.

Podczas testów, elektrokatalizator osiągnął wydajność konwersji energii na poziomie około 42%. To oznacza, że niemal połowa energii elektrycznej może być magazynowana w kwasie mrówkowym jako paliwo płynne.

Źródło: Jeff Fitlow/Rice University

Opracowanie tego urządzenia nie byłoby możliwe bez dokonanych postępów. Haotian Wang i jego zespół opracował solidny dwuwymiarowy katalizator bizmutu oraz stały elektrolit, dzięki któremu dodawanie soli jako części reakcji jest zbędne.

Obecny reaktor pozwalał wytwarzać kwas mrówkowy w sposób ciągły przez 100 godzin przy znikomej degradacji elementów urządzenia. Naukowcy twierdzą, reaktor ten z łatwością można zmodyfikować, aby wytwarzał również produkty wyższej jakości, np. kwas octowy, etanol czy paliwa propanolowe.

W raporcie przygotowanym przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge można przeczytać, że już niebawem powstanie broń biologiczna, która dzięki analizie ludzkiego DNA będzie oddziaływać jedynie na osoby z określonej grupy etnicznej. 

Wielkie postępy w nauce, do których doszło w ostatnich latach, takie jak np. rozwój inżynierii genetycznej i sztucznej inteligencji, niosą za sobą wiele korzyści, lecz otworzyły również drzwi dla nowych zagrożeń. W raporcie opublikowanym przez Uniwersytet w Cambridge, eksperci wzywają decydentów politycznych do "ochrony swoich obywateli" i przygotowania się na potencjalne niszczycielskie pandemie, wywołane przez nowe rodzaje broni biologicznej.

Autorzy raportu następująco artykułują swoje obawy: 

Znalezienie się broni biologicznej w niepowołanych rękach może spowodować rozwój patogenów i toksyn, które rozprzestrzeniałyby się w powietrzu, żywności i zbiornikach wodnych, stanowiąc tym samym śmiertelne zagrożenie dla człowieka.

Technologia staje się coraz bardziej wyrafinowana, a ceny są coraz niższe, co wpływa na zwiększanie zdolności broni do wyrządzania szkód. W najczarniejszym scenariuszu broń biologiczna może zostać skonstruowana w celu dotarcia do określonej grupy etnicznej, w oparciu o jej DNA. 

W raporcie zwrócono również uwagę na ptasią grypę, która potencjalnie może stać się "niemożliwa do powstrzymania". Autorzy ostrzegli, że konsekwencje zbudowania inteligetnej broni biologicznej, która byłaby w stanie samodzielnie siać spustoszenie, mogłyby być katastrofalne. Naukowcy zwrócili się do brytyjskiego rządu z prośbą o powołanie ministra ds. ryzyka narodowego, którego zadaniem byłoby uważne monitorowanie tej dziedziny.

Raport naukowców poparł, piastujący stanowisko Królewskiego Astronoma, profesor Martin Rees: 

Globalne problemy wymagają globalnych rozwiązań, ale narody muszą również działać indywidualnie. Bez podjęcia odpowiednich działań zagrożenia będą rosły, niezależnie od tego, czy chodzi o ekologię, broń biologiczną czy cyberprzestrzeń.

Rządy są odpowiedzialne za podejmowanie działań, zarówno w celu zminimalizowania ryzyka wystąpienia zagrożeń, jak i za opracowanie planów radzenia sobie z katastrofą, gdy do niej dojdzie. Ktoś musi wykazać inicjatywę, aby dać pozytywny przykład reszcie świata. 

W sprawozdaniu wzywa się również do przeprowadzenia przeglądu największych zagrożeń dla Wielkiej Brytanii i całego świata oraz przeglądu obecnie stosowanych strategii zapobiegawczych. Oprócz czynników biologicznych zwrócono też uwagę na inne krytyczne zagrożenia, takie jak uderzenia asteroid oraz terroryzm z użyciem broni jądrowej.

Zgodnie z obecnym stanem wiedzy, ziemskie pole magnetycznie odwraca się co kilkaset tysięcy lat. Ziemia w całej swojej historii wielokrotnie doświadczyła przebiegunowania, a badania w tym zakresie trwają zbyt krótko, abyśmy potrafili zrozumieć kiedy i dlaczego to zjawisko w ogóle występuje. Dla ludzkości ma to kluczowe znaczenie, gdyż zdaniem części naukowców, wkrótce może nastąpić kolejna zamiana biegunów magnetycznych.

Najnowsze badania, przeprowadzone przez geologa Brada Singera z Uniwersytetu Wisconsin w Madison i jego zespół wskazują, że ostatnie przebiegunowanie, które wystąpiło około 770 tysięcy lat temu, trwało co najmniej 22 tysiące lat. To kilka razy dłużej niż wcześniej sądzono. Wyniki tego badania zdają się również zaprzeczać dotychczasowym ustaleniom, według których zamiana biegunów magnetycznych Ziemi mogłaby trwać kilkadziesiąt lat.

Nowa analiza została oparta o globalne badanie przepływów lawy, osadów oceanicznych i rdzeni lodowych Antarktydy. Brad Singer i jego zespół połączył odczyty magnetyczne i datowanie radioizotopowe próbek lawy, aby odtworzyć pole magnetyczne na przestrzeni około 70 tysięcy lat, koncentrując się na przebiegunowaniu Brunhes-Matuyama. Wykazano, że zamiana biegunów trwała mniej niż 4 tysiące lat, ale poprzedzał ją długi okres niestabilności, który z kolei trwał 18 tysięcy lat.

Dane na temat przebiegunowania zostały dodatkowo potwierdzone odczytami magnetycznymi z dna morskiego, a także badaniami rdzeni lodowych z Antarktydy, w których zawarty jest beryl. Podczas zamiany biegunów, pole magnetyczne osłabia się, przez co większe ilości promieniowania uderzają w atmosferę, co z kolei przekłada się na większą ilość berylu.

Wyniki najnowszych badań zapewniają bardziej szczegółowy obraz zamiany biegunów magnetycznych. Niektórzy naukowcy uważają, że właśnie doświadczamy wczesnych etapów przebiegunowania, ponieważ pole magnetyczne słabnie i przemieszcza się. Jednak nie wszyscy są tego samego zdania. Wciąż tak naprawdę nie wiemy, jak długo może trwać proces zamiany biegunów i kiedy nastąpi kolejna zamiana biegunów. Wiemy jednak, że przebiegunowanie wywoła chaos na Ziemi, gdyż nasza cywilizacja jest wręcz uzależniona od elektroniki.

Zespół naukowy stworzył wyjątkową symulację z udziałem 8 milionów unikalnych wszechświatów, aby dokładniej przyjrzeć się ich ewolucji. Wykonanie takiego badania nie byłoby możliwe bez udziału potężnego superkomputera. Symulacja pomoże ustalić, jaką rolę w naszym Wszechświecie może odgrywać ciemna materia.

Według założeń fizyków, niedługo po narodzinach Wszechświata, niewidzialna i nieuchwytna ciemna materia zaczęła łączyć się, tworząc masywne chmury, zwane halami ciemnej materii. Gdy hala powiększały się, przyciągały rozrzedzony wodór przenikający Wszechświat, aby utworzyć gwiazdy i galaktyki.

Peter Behroozi z Uniwersytetu Arizony i jego zespół postanowił wykonać złożoną symulację z udziałem superkomputera „Ocelot”. Maszyna pracowała bez przerwy przez trzy tygodnie, aby wykonać symulację ponad 8 milionów unikalnych wszechświatów, a każdy z nich przestrzegał konkretnego zestawu zasad. Astrofizycy liczą, że taka symulacja pozwoli zrozumieć związek między ciemną materią a ewolucją galaktyk.

Poprzednie symulacje koncentrowały się na modelowaniu pojedynczych galaktyk lub generowaniu sztucznych wszechświatów o ograniczonych parametrach. Jednak tym razem, naukowcy skorzystali z programu „UniverseMachine”, który nieustannie tworzył miliony wszechświatów, a każdy z nich zawierał po 12 milionów galaktyk. Superkomputer symulował ewolucję każdego sztucznego wszechświata na przestrzeni 13 miliardów lat.

Badanie to wykazało, że szybkość, z jaką galaktyki rodzą nowe gwiazdy, jest ściśle związana z masą hala ciemnej materii. Galaktyki o masach hala ciemnej materii zbliżonych do Drogi Mlecznej najszybciej formowały nowe gwiazdy. Symulacja podważyła dotychczasowy pogląd, według którego ciemna materia hamuje powstawanie gwiazd we wczesnym Wszechświecie.

Naukowcy zamierzają teraz rozwinąć swój program „UniverseMachine”, aby przetestować inne możliwości, w jakich ciemna materia może wpływać na właściwości galaktyk, w tym na ewolucję ich kształtów, masę ich czarnych dziur oraz częstotliwość, z jaką ich gwiazdy zamieniają się w supernowe.