Novinky
Rostlinné buňky s chloroplasty, organelami, v nichž se odehrává fotosyntéza (zdroj Andrea Vierschilling, Pixabay)
Nová „umělá“ fotosyntéza je 10× účinnější než předchozí pokusy
Kdyby člověk ovládl fotosyntézu, způsob, kterým zelené rostliny přeměňují sluneční záření a oxid uhličitý na cukry, měl by zřejmě vystaráno s výživou obyvatelstva planety. Vědci se o to pokoušejí už dlouho. Nyní se objevila nová metoda, která využívá mechanismu fotosyntézy k výrobě metanu. Je desetkrát účinnější než předchozí pokusy. Pomůže vyřešit energetický problém lidstva?
V Hradci Králové proběhla celostátní soutěž pro mladé „Co víš o energetice?“
Krátce před začátkem vánočních prázdnin se každým rokem koná pololetní finále celostátní soutěže „Co víš o energetice?“. To letošní proběhlo ve středu 14. prosince v Kongresovém centru ALDIS v Hradci Králové.
Po vložení tohoto masivního kolena je instalace cryoline uvnitř Budovy tokamaku téměř ze tří čtvrtin dokončena (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
Loket (nebo koleno?) skrz zeď
Když jsem poprvé viděl, co se skrývá v „kryolajně“ (Cryoline), měl jsem za to, že na staveništi ITER se připravuje ke startu další raketa na Měsíc. Pak se ukázalo, že z trubek, které jsem pokládal za trysky rakety, nebudou šlehat plameny, ale poteče skrze ně tekuté helium! Místo tisíců stupňů plus téměř tři stovky mínus. Cryoline bude rozvádět „mráz“ vyrobený největším kryohospodářstvím na světě, a ten poteče tam, kde ho tokamak ITER bude potřebovat.
Nejkrásnějším přírodním projevem kosmického záření je polární záře (Image by David Mark from Pixabay)
110 let od objevu kosmického záření
V roce 1912 objevil rakouský fyzik Victor Franz Hess (1883-1964) kosmické záření, když analyzoval výsledky měření z pilotovaných horkovzdušných balónů, z nichž jeden vyletěl až do výšky 5,3 km. Jeho objev mu v roce 1936 vynesl Nobelovu cenu. Objev navázal na výzkum atmosférické elektřiny a nově objevené radioaktivity, zejména gama záření. Balóny vynesly jednoduché elektrometry a ionizační komory, na tehdejší dobu unikátní přístroje vyvinuté dostupnými výrobními technologiemi v souhře s tehdejším vědeckým pokrokem.
Kdekdo se teď snaží na Zemi napodobit to, co umí Slunce – vytvářet nadbytek energie (ilustrační obrázek Pixabay)
General Atomics také oznamuje plány na pilotní fúzní elektrárnu
října 2022 oznámila společnost General Atomics (GA) se sídlem v San Diegu v Kalifornii nový koncept fúzního pilotního závodu (FPP, Fusion Pilot Plant), který má poskytovat čistou, bezpečnou a ekonomicky životaschopnou fúzní energii. Koncept FPP společnosti GA využívá ustálený, kompaktní pokročilý návrh tokamaku, kde je fúzní plazma udržováno po dlouhou dobu, aby se maximalizovala účinnost, snížily se náklady na údržbu a prodloužila se životnost zařízení. „Nadšení pro energii z jaderné syntézy je na historickém maximu jak v soukromém průmyslu, tak ve vládě,“ řekla Dr. Anantha Krishnan, senior viceprezidentka General Atomics Energy Group. „Těšíme se na spolupráci s našimi partnery, aby se naše vize pro ekonomickou energii z jaderné syntézy stala realitou. Nyní je čas na fúzi a General Atomics plánuje jít v čele."
Fosílie je malá, ale významná (Image credit: Museum of Comparative Zoology, Harvard University; © President and Fellows of Harvard College)
Jak paprskoploutvé ryby přežily masové vymírání
Paprskoploutvé ryby, nyní nejrozmanitější skupina živočichů s páteří, nebyly tak tvrdě zasaženy hromadným vymíráním před 360 miliony let, jak si vědci dříve mysleli. Událost, která ukončila období devonu, odpovídá velké změně druhů ryb obývajících starověká moře a jezera. Ryby paprskoploutvé, základ našich akvárií i jídelních stolů, nebyly před touto velkou krizí příliš četné a obvyklé. Vyhynutí ostatních druhů nastartovalo jejich úspěch.
Přečerpávací vodní elektrárna Dalešice (zdroj: Vzdělávací portál ČEZ Svět energie.cz, https://www.svetenergie.cz)
Elektřina jako křupavý rohlíček
Elektřina je neurčité cosi skrývající se v zásuvce, odkud napájí naše mobily, počítače, žárovky, vysavače a mikrovlnné trouby. Máme pocit, že v té elektrické zásuvce byla odjakživa a také tam bude vždy, kdykoliv ji zrovna budeme potřebovat. Jenže tak to úplně není.
Autíčko na baterky (lekce elektromobility pro méně pokročilé)
Většina z nás má auto, nebo alespoň ví, jak vypadá. Má povětšinou čtyři kola, dveře, sedačky, volant, nějaké ty páčky a pedály a na boku díru, kterou se dovnitř leje benzín nebo nafta. Když dovnitř nic nenalejete, auto nejede. Když jede, hodí se na dojíždění do práce, vožení dětí na kroužky, babiček k lékaři a rodiny na dovolenou. Větší auto, zvané nákladní, pak vypadá skoro stejně, jen mívá víc kol, méně sedaček a hodí se k převážení čehokoliv kamkoliv. A to lidé dělají skoro neustále, protože chtějí mít banány a trička a mobily a čerstvá manga a čerstvé ryby a léky a plastové lahve a plyšové medvídky se srdíčkem. Ovšem existují auta, do kterých se neleje ani benzín ani nafta, ale mají na boku elektrickou zástrčku. Jak fungují?
Ilustrační obrázek Uhelné elektrárny Ledvice (zdroj: Vzdělávací portál ČEZ Svět energie.cz, https://www.svetenergie.cz)
Jedině uhelné elektrárny spasí svět! (lekce záchrany planetárního klimatu pro méně pokročilé)
Zachraňovat planetu je jistě chvályhodné. Žijeme na ní a jinam se přestěhovat neumíme, tak je určitě dobré ji chránit. Pokud planeta zachránit potřebuje.
Jak se váží mrak
Také rádi létáte letadlem? Miluji pohled na "šlehačkové" kopce mraků, kterými se letadlo prodírá, nebo pohled na malé mráčky vrhající stín na krajinu dole. Mraky vypadají lehké, měkké a načechrané, vznášejí se, takže vypadají lehčí než vzduch. Ale nenechte se zmást – jsou mnohem, mnohem těžší, než se zdají.
Problémy s krátkodobou pamětí může zlepšit laser
Studie publikovaná v časopise Science Advances dokázala, že terapie laserovým světlem je účinná při zlepšování krátkodobé paměti. Spolupráce vědců z University of Birmingham ve Velké Británii a Beijing Normal University v Číně prokázala, že zcela neinvazivní terapie může zlepšit krátkodobou nebo pracovní paměť u lidí až o 25 procent.
Joulinka v jaderce
Cestujeme-li s dětmi krajinou, na jejímž horizontu poprvé uvidí jadernou elektrárnu, dočkáme se mnoha zajímavých otázek. Proč se z těch komínů kouří? To není kouř, to je čistá pára. Co se děje uvnitř? Jak vlastně vzniká elektřina? …
Schéma rychlého reaktoru chlazeného olovem nebo eutektickou slitinou olova a bizmutu (Zdroj: Wikipedia.org)
Hybridní projekty ukazují další možnosti malých modulárních reaktorů
Hybridní elektrárny založené na kombinaci malého modulárního jaderného reaktoru (SMR – small modular reactor) a větrné nebo fotovoltaické elektrárny řeší problém nestability obnovitelných zdrojů a mohly by se v budoucnosti stát ideálním zdrojem spolehlivých dodávek bezemisní elektřiny.
Praskliny v chladicích trubkách tepelného štítu. Vlevo trhlina hluboká 1,5 mm. Vpravo 2,2 mm protínající celou šířku trubky. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
ITER ještě není hotov, už se opravuje
Při stavbě zařízení tak velkého a tak složitého, jako je ITER, nejsou potíže a překážky překvapením – naopak jsou nedílnou součástí výroby, montáže a instalace. Uvažme, že jde o první komponenty svého druhu na světě (přinejmenším co do velikosti). Od prvních fází výroby až po konečné vložení do jámy tokamaku jsou problémy se součástmi stálým a důvěrně známým společníkem. Někdy však uprostřed běžných, téměř každodenních problémů vyvstane problém většího rozměru, takový, který vyžaduje hlubší prozkoumání, kreativitu při navrhování nápravných opatření a co je důležité – čas a rozpočet na opravu. Již dva a půl roku montáže zařízení čelí ITER obavám tohoto druhu, někdy větších, jindy menších. A nyní byly identifikovány závady ve dvou klíčových komponentách tokamaku: tepelných štítech a sektoru vakuové nádoby.
Polsko postaví největší evropské úložiště energie
Polsko chystá stavbu největšího energetického úložiště v Evropě, aby zvýšilo energetickou bezpečnost země a co nejlépe využilo možnosti svých obnovitelných zdrojů. Projekt již získal předběžnou licenci od polského energetického regulátora. Bateriové úložiště s kapacitou více než 820 MWh bude napojeno na přečerpávací elektrárnu Zarnowiec o výkonu 716 MW, čímž vznikne hybridní zařízení o celkovém výkonu 921 MW s kapacitou přes 4,6 GWh. To odpovídá instalované kapacitě největších konvenčních výrobních jednotek v Polsku, které jsou schopny zásobovat statisíce domácností.
Podzemí Lipna se opět otevře veřejnosti
Během pěti víkendů zimní sezóny se budou moci zájemci podívat 160 metrů pod hladinu Lipenské nádrže, do útrob unikátní vodní elektrárny. Prohlídky jsou zdarma, určené jsou ale pro maximálně osmičlenné skupiny předem registrovaných návštěvníků. Ti se dostanou nejen k turbínám a generátorům, ale i třeba k tunelu, který ústí až u Vyššího Brodu. Prvních osm prohlídek s kapacitou 64 míst začíná 21. ledna.
Mladí fyzici na stáži v Dukovanech
Šestice studentů fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT Praha se přesunula do Jaderné elektrárny Dukovany na týdenní stáž. Kromě návštěv pracovišť jaderné fyziky se seznámí s provozem chemických laboratoří, ale také zavítají na reaktorový sál nebo strojovnu. Cílem energetiků je zaujmout nejlepší studenty, kteří se zajímají o jadernou energetiku, pro budoucí práci v elektrárně.
Rychlý množivý reaktor testuje v Kalpakkam i Indie, která má velké zásoby thorie (zdroj IAEA Imagebank, Flickr)
Rychlé reaktory s uzavřeným cyklem jaderného paliva
Dnešní veřejnost už velmi dobře chápe, že spotřeba uhlovodíkových energetických zdrojů by se měla omezit, protože jejich spalování k získání energie, včetně dopravy, je jedním z největších znečišťovatelů životního prostředí – je zdrojem až 75 % emisí skleníkových plynů. V uplynulých dvaceti letech se kapacita výroby elektřiny zdvojnásobila a do roku 2050 se má ztrojnásobit. Sice se neustále diskutuje o tom, že je třeba znečištění snižovat, ale bez znatelných výsledků. Stále 85 % energie na zemi pochází ze spalování fosilních paliv.
Které země jsou nejbezpečnější pro práci online?
Určitě jste už slyšeli pojem „digitální nomád“. Lidé cestují po světě a zároveň pracují na dálku, což jim umožňuje objevovat vzrušující místa a zároveň budovat kariéru. I v roce 2023 se určitě bude mnoho lidí snažit zlepšit rovnováhu mezi pracovním a soukromým životem právě tímto způsobem. 78 % těch, kteří už takto pracují na dálku, uvádí, že se jejich rovnováha mezi pracovním a soukromým životem opravdu zlepšila. Důležitá otázka však zůstává – je to bezpečné?
Čínský reaktor čtvrté generace dosáhl plného výkonu
Demonstrační vysokoteplotní plynem chlazený reaktor HTR-PM (High Temperature Gas-Cooled Reactor-Pebble-bed Module) s tzv. oblázkovým palivem v lokalitě Shidaowan v čínské provincii Šan-tung dosáhl svého počátečního plného výkonu se „stabilním provozem v režimu dva reaktory s jedním strojem“. Elektrárna je vybavena dvěma malými reaktory (každý o výkonu 250 MWt), které pohánějí jednu parní turbínu o výkonu 210 MWe. Je vlastněna konsorciem vedeným společností China Huaneng (47,5 %), dceřinou společností China National Nuclear Corporation (32,5 %) a Institutem jaderných a nových energetických technologií univerzity Tsinghua (20 %), která je lídrem v oblasti výzkumu a vývoje.
Montáž neutrinových detektorů uvnitř kontejnmentu JE Atucha 2; Zdroj: Nucleoelectrica Argentina SA, Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0)
Lapání tajemných neutrin na argentinském reaktoru Atucha 2 jaderná fyzika a energetika Marie Dufková
V kontejnmentu argentinského reaktoru Aucha II je instalována souprava pro detekci neutrin. Je součástí americko-argentinského experimentu, jehož cílem je získat více informací o dosud stále víceméně tajemných částicích. Jaderné elektrárny se již dříve využívaly pro studium neutrin, ale toto je první takový experiment prováděný uvnitř kontejnmentu.
Spustí elektřina pro šedesát varných konvic globální fúzní horečku?
Zpráva o tom, že se vědcům v kalifornské Lawrence Livermore National Laboratory podařilo v prosinci 2022 poprvé v historii vyrobit při fúzní reakci trvající 5 sekund více energie, než bylo potřeba k jejímu spuštění, vyvolala celosvětový zájem.
Fyzikální soutěž „Vím proč“ opět startuje: za videa s pokusy rozdá dohromady až půl milionu korun
Deset tisíc do vlastní kapsy a 200 tisíc pro svou školu, tolik mohou vyhrát účastníci oblíbené fyzikální soutěže Vím proč, kterou od 1. února spouští Skupina ČEZ pro žáky základních a středních škol.
Co je nejcennější v online prostoru? Jednoznačně identita!
Digitální identita se stala jednou z nejcennějších komodit na světě. V důsledku toho je v plném proudu revoluce v interakci jednotlivců s veřejnými institucemi i soukromými organizacemi. Stoupá také počet kyberzločineckých útoků, měli bychom se tedy zabývat tzv. IT hygienou. To znamená prevencí, stejně tak, jako se zabýváme prevencí našeho zdraví. A nepodceňovat ji.
Fota mozkového kmene v kontrolní dietě (horní) a po 3 dnech diety s vysokým obsahem tuku (dolní) ukazují nárůst astrocytů (zelená) (Foto kredit Courtney Clyburn a kol., 10.1113/JP283566)
Strava s vysokým obsahem tuku může snížit schopnost mozku regulovat příjem potravy
Pravidelná či dlouhodobá konzumace stravy s vysokým obsahem tuku, resp. kalorií, může snížit schopnost mozku regulovat příjem kalorií. Nový výzkum na potkanech publikovaný v Časopis fyziologie zjistil, že po krátkém období krmení vysokotučnou/vysokokalorickou stravou, se mozek přizpůsobuje, reaguje na požitou potravu a snižuje množství konzumovaných potravin, aby příjem kalorií vyrovnal. Po dlouhodobém krmení touto stravou však mozek "otupí" a přestane regulovat. Vědci z Penn State College of Medicine v USA naznačují, že příjem kalorií je krátkodobě regulován buňkami nazývanými astrocyty (velké buňky ve tvaru hvězdy v mozku, které regulují mnoho různých funkcí mozkových neuronů), které řídí signální dráhu mezi mozkem a střevem. Zdá se, že nepřetržitá konzumace stravy s vysokým obsahem tuku/kalorií narušuje tuto signální dráhu.
Fyziklání 2023
Každým rokem přijíždějí na začátku února do Prahy týmy středoškoláků. Studenti spojují své síly aby všem ukázali, jak jim to pálí. Staneš se jedním z nich i Ty? Můžeš se těšit na různorodé fyzikální úlohy, vzrušení ze soutěže či bagety zdarma. To vše a mnohem víc zažiješ na Fyziklání, týmové soutěži, kterou již 17. rokem organizují vysokoškolští studenti z FYKOSu pod záštitou MFF UK.
Jiné dílo autora László Moholy-Nagy: Space modulator con evidenziamenti, 1942 (Museum of art Rhode Island School of design), rovněž na plastovém nosiči (zdroj Creative Commons, autor Moholy-Nagy, 3.0 Unported)
Rozkládající se plasty mohou ničit umělecká díla
Práce konzervátorů uměleckých děl může být jako detektivka. Pomocí pokročilých vědeckých technik analyzují fyzikální a chemické vlastnosti uměleckých děl, probírají historické a archivní dokumenty, aby našli konkrétní zmínky o materiálech nebo technologiích, se kterými umělec pracoval. Autorka článku Johanna Salvant, postdoktorandka v Centre for Scientific Studies in the Arts na Northwestern University, byla součástí týmu vědců z The Northwestern University/Art Institute of Chicago Center for Scientific Studies in the Arts (NU-ACCESS), který spolupracoval s konzervátory Guggenheimova muzea v Bilbau Carol Stringariovou a Julií Bartenovou.
Zelená ideologie nefunguje, ale Německo v ní pokračuje
V časopise popularizujícím vědu a techniku nedáváme prostor politice ani jiným ideologiím. V tomto článku uděláme výjimku potvrzující pravidlo - ona totiž Energiewende, grandiózní německý ideologický "ekologický" program, narazila na fyzikální zákony. Je dobré, abychom si to uvědomili. Proto přetiskujeme nejdůležitější informace z článku Německo pokračuje v nereálných cílech zelené tranzice, i když je samo neplní - Svět hospodářství (svethospodarstvi.cz). Světový vůdce v "zeleném přechodu" Německo za rok 2022 nesplnil a ani pro další období nedokáže splnit své dekarbonizační cíle, s nimiž jsou konfrontovány energetické potřeby této největší ekonomiky Evropské unie. Vyplývá to z hodnotící zprávy nejvýznamnějšího zeleného think tanku Německa, berlínské společnosti Agora Energiewende. Dominantně prozelená vláda v Berlíně ovšem urputně trvá na slepé sázce do občasných zdrojů energie. Tento kurs je spojen s dalším růstem ceny energie, což je špatná zpráva i pro energetiku dalších středoevropských zemí EU včetně Česka.
Když se na ITER snáší listopadová noc, výkonná světla pracoviště odhalí mnoho detailů. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
Jaký byl rok 2022 na staveništi ITER
V úplně posledních dnech roku 2021 dosáhl evropský JET, největší ze všech provozovaných tokamaků na světě, svoje vůbec první plazma s vysokým udržením a prakticky zdvojnásobil svůj rekord v uvolňované energii z roku 1997. O rok později, v posledních dnech roku 2022, překonalo National Ignition Facility (NIF) ve Spojených státech prahovou hodnotu, při které se energie vložená do plazmatu rovná energii generované fúzními reakcemi. Co všechno se událo mezi tím na staveništi projektu ITER?