#Углерод

Физики из МФТИ и Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов с коллегами исследовали структуру ультратвердого фуллерита, по механическим свойствам превосходящего даже алмаз. Ученые показали, что материал состоит из небольших групп атомов (кластеров), которые отличаются механическими свойствами. Исследование открывает новые структурные свойства аморфных углеродных сверхтвердых материалов.

Разработка передовых газотурбинных устройств в России предполагает внедрение водородных технологий и использование обогащенного водородом газотурбинного топлива. Этот газ содержит почти в три раза больше энергии, чем ископаемое топливо, поэтому для выполнения какой-либо работы его требуется гораздо меньше. Однако при взаимодействии многих материалов с водородом происходит процесс разрушения — водородная коррозия, которая приводит к снижению механических свойств металла — прочности и пластичности. Ученые Пермского Политеха сообщают, что материалы на основе никеля имеют достаточно высокую стойкость к водороду, как при обычных, так и при повышенных температурах. Политехники изучили, как ведет себя монокристаллические никелевые сплавы под воздействием водородсодержащей атмосферы и высокой температуры. Исследование будет полезно при разработке газотурбинных установок, которые используют в качестве источника энергии во многих областях промышленности, например, в нефтегазовой, автомобильной, авиационной и энергетической.

Российские исследователи объяснили, почему анализ нефти, межзвездной среды и некоторых более приземленных материй обнаруживает ряд типичных соединений углерода, азота и водорода, в то время как молекулы с другими сочетаниями тех же трех атомов не встречаются. Эта работа превращает набор стихийно скопившихся в органической химии наблюдений и обобщений касательно поведения веществ в стройную систему, в основе которой — принципы квантовой физики.

Согласно исследованию, проведенному экономистами НИУ ВШЭ и МГИМО, повышение рисков в финансовом секторе развитых стран может быть связано с увеличением углеродного следа в портфеле банковских кредитов. Вероятно, это происходит из-за того, что в нестабильной экономической ситуации банки начинают активнее финансировать компании, которые оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Это выгодно в краткосрочной перспективе, но отодвигает человечество от зеленой экономики.

При изучении кристаллов алмаза, в которых наблюдаются спектральные линии поглощения твердого углекислого газа, методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) было обнаружено большое количество наноразмерных кислородсодержащих выделений октаэдрической формы. В большинстве случаев эти объекты тесно связаны с дислокационными петлями. Это позволяет сделать вывод о том, что СО2-содержащие нанопреципитаты возникли не путем захвата углекислого газа во время роста кристалла, а путем выделения кислорода из алмазной решетки из-за уменьшения его растворимости при понижении давления и температуры.

Группа сотрудников лаборатории «БиоГеоКлим» Томского государственного университета изучает термокарстовые озера Западной Сибири, образовавшиеся в результате таяния вечной мерзлоты. Эти природные объекты очень чувствительны к трансформации климата и могут служить индикаторами его изменения. По результатам анализа проб ученые установили, что от немерзлотной зоны и далее к северу в термокарстовых озерах увеличивается коллоидная фракция органического углерода, железа, алюминия и большинства тяжелых металлов. Также анализ выявил закономерность: чем больше площадь озера, тем больше в нем коллоидных фракций органического углерода, никеля и редкоземельных элементов, что может быть связано с усиленной аккумуляцией этих элементов с площади водосбора и с разрушением торфа на границе озера.

Исследователи Кольского научного центра предложили новый оригинальный метод количественной оценки прогресса нефтегазовых компаний по сокращению уровня эмиссии парниковых газов. Результаты показали, что далеко не все глобальные игроки нефтегазового рынка приближаются к заявленным целям в области углеродной нейтральности, а некоторые даже демонстрируют отрицательную динамику.

Ученые Центра радиофотоники и СВЧ технологий НИЯУ МИФИ получили и исследовали кристаллы сверхчистого синтетического алмаза, искусственно обогащенные углеродом-13. Это один из изотопов углерода, ядро атома которого содержит шесть протонов и семь нейтронов. Изотоп сравнительно редкий — на него приходится примерно 1,1 процент всего природного углерода на Земле. В ходе проведенного исследования были получены кристаллы алмазов, покрытые эпитаксиальными (наращенными) слоями, полностью состоящими из углерода-13.

Ученые из Сколтеха, МПГУ и других научных организаций обнаружили новый класс дефектов в алмазе, которые могут быть полезны для технологий квантовой обработки информации и измерения температуры на расстоянии со сверхвысоким пространственным разрешением, в том числе внутри живых клеток.

Водоемы содержат значительную часть углерода — главной составляющей парниковых газов. Ученые Томского государственного университета исследовали малые реки Томской области и выяснили, что концентрация растворенного и взвешенного углерода в них больше, чем в таких крупных водных артериях России, как Обь и Лена. Поэтому вклад малых рек в глобальную трансформацию климата может быть гораздо существеннее, чем считалось ранее.

2 февраля отмечается Всемирный день водно-болотных угодий. Болота есть на всех континентах, кроме Антарктиды, и именно они считаются главными «кладовыми» углерода. Ученая Биологического института Томского государственного университета, болотовед Ирина Волкова рассказала, почему сибирские торфяники обладают самым высоким КПД, какую роль в захоранивании углерода играют бактерии, живущие без кислорода, и как болота помогают людям, смягчая засуху и половодье.

Проникшая в клетку вирусная частица нередко означает неприятности для хозяина, однако крошечная инфузория вывернула это правило наизнанку. Для нее вирусы — не опасность, а еда.

Растения играют значительную роль в углеродном цикле планеты благодаря способности улавливать углекислый газ из атмосферы и запасать его в своих телах. А бурые водоросли пошли дальше: они запасают углерод… в слизи.

Существует множество способов борьбы с глобальным потеплением, от посадки лесов до восстановления водно-болотных угодий. Однако теперь ученые предлагают «призвать на помощь» самых крупных потребителей углерода на нашей планете — китов.

Исследователи из НИУ ВШЭ и Сколтеха проанализировали удельные трудозатраты на производство одного карата алмаза на месторождениях и при синтезе. Оказалось, что традиционный метод добычи алмазов пока требует меньше времени.

Ученые ТПУ совместно с коллегами из Чжэцзянского университета (Китай) синтезировали эффективный катализатор на основе углеродного аэрогеля для промышленности. Он позволит сократить выбросы оксида углерода, который образуется при многих индустриальных процессах, и перерабатывать его в полезный продукт. Катализатор будет эффективнее и дешевле в производстве по сравнению с существующими аналогами.

Новый программный модуль сделает самолеты более энергоэффективными, надежными и безопасными за счет инновационного подхода к построению следящих электромеханических рулевых приводов самолета.

Биологи впервые оценили интенсивность утилизации мертвой древесины термитами при разных температуре и влажности. Оказалось, в тропическом климате она происходит в разы быстрее, ускоряя высвобождение углерода и внося дополнительный вклад в глобальное потепление.

Международный коллектив ученых провел всестороннее исследование современного состояния экономии ресурсов за счет оптимизации и обработки сред для устойчивого производства. Исследователи доказали, что экологичность производства, энергоэффективность и оптимизация использования ресурсов имеют долгосрочный положительный эффект в долгосрочной временной перспективе.

Российские ученые синтезировали новый углеродный композитный материал для создания ванадиевых батарей, предназначенных для эффективного хранения больших объемов энергии. Биполярные пластины, сделанные из такого материала, устойчивы к коррозии, просты в производстве и использовании и могут существенно снизить стоимость «зеленой» электроэнергии для конечного потребителя.