Солнце или воздух или вода: Солнце, воздух и вода — это… Что такое Солнце, воздух и вода?

Содержание

Солнце, воздух и вода — это… Что такое Солнце, воздух и вода?

Солнце, воздух и вода
Солнце, воздух и вода

см. От всех бопезней нам полезней / Сопнце, воздух и вода.

Энциклопедический словарь крылатых слов и выражений. — М.: «Локид-Пресс». Вадим Серов. 2003.

.

  • Солдатами не рождаются
  • Солнце всходит и заходит

Смотреть что такое «Солнце, воздух и вода» в других словарях:

  • От всех болезней нам полезней / Солнце, воздух и вода — Из спортивного марша «Закаляйся», написанного композитором Василием Соловьевым Седым на стихи поэта Василия Ивановича Лебедева Кумача (1898 1949) для кинофильма «Первая перчатка» (1946): Шутливо: поощрение здорового образа жизни.… …   Словарь крылатых слов и выражений

  • Солнце, воздух, онанизм закаляют организм, сокращают вес людей и расходы на блядей — (от солнце, воздух и вода наши лучшие друзья ; грубо) 1) об образе жизни; 2) о хорошей погоде; 3) о хороших условиях для отдыха на свежем воздухе …   Живая речь. Словарь разговорных выражений

  • Хлорная вода — Хлорная вода  водный раствор хлора. Содержит молекулы хлора (Cl2), хлорноватистую кислоту (HClO) и хлороводород (HCl). Хлорноватистая кислота и хлороводород образуются по реакции диспропорцинирования: Содержание 1 Получение …   Википедия

  • Жена, облачённая в солнце — Жена, облечённая в солнце (миниатюра Геррады Ландсбергской, конец XII века) Слева от Жены изображена битва со зверем из моря, справа красный дракон извергает на неё водный поток, в небе над ней её младенец, восхищаемый к престолу Бога Жена,… …   Википедия

  • Жена, облечённая в солнце — (миниатюра Геррады Ландсбергской …   Википедия

  • муда — МУДА, ы, м. и ж., мн. и, ей (или ы, муд; я, ей). 1. (или муда с пруда). Дурак, идиот, болван. 2. только мн. Мужской половой орган. Солнце, воздух, онанизм укрепляют организм, уменьшают вес мудей и расходы на блядей шутл. Передел. популярного… …   Словарь русского арго

  • Закаливание — Наш организм постоянно находится в тесной связи и взаимодействии с внешней средой. Несмотря на изменение окружающей обстановки, температуры, влажности, атмосферного давления и др. организм сохраняет постоянство своей внутренней среды. Закаливание …   Педагогическая энциклопедия «Воспитание здорового образа жизни учащихся»

  • ОДИН ШАНС ИЗ ТЫСЯЧИ — «ОДИН ШАНС ИЗ ТЫСЯЧИ», СССР, ОДЕССКАЯ киностудия, 1968, цв., 81 мин. Героико приключенческий фильм. Фильм вышел на Одесской киностудии. Художественным руководителем и соавтором сценария был Андрей Тарковский. Попытка жанрового кино, которым, как… …   Энциклопедия кино

  • Разбудите Мухина! (фильм) — Разбудите Мухина! Жанр Комедия Режиссёр Яков Сегель …   Википедия

  • Физическая культура — …   Википедия

Солнце, воздух и вода, — наши лучшие друзья!

Многие дети-дошкольники все еще часто страдают от воспалений верхних дыхательных путей. Эти заболевания отрицательно влияют на здоровье ребенка и иногда становятся причиной его хронических недомоганий в последующие годы.

Основное средство предупреждения простудных заболеваний – естественные оздоровительные факторы. Целесообразное использование воздуха, солнца и воды помогает выработать у ребенка приспособительные реакции к меняющимся внешним условиям.

Воздушные ванны применяются с целью приучить детей к непосредственному соприкосновению всей поверхности тела с воздухом. При этом, кроме температуры, имеют значение влажность и движение воздуха.

Для воздушных ванн выбирают площадку, защищенную от ветра, проводить их можно на террасе, на открытом балконе. Вначале воздушные ванны продолжаются всего 3-4 минуты, постепенно увеличивая их продолжительность, можно довести до часа. Начинать процедуру лучше в тихую погоду при температуре воздуха не ниже 23-24°.

Во время воздушных ванн дети должны быть в движении, в прохладные дни надо подбирать более подвижные игры, в теплые – спокойные. Можно предложить ребенку какое-нибудь интересное задание: бросать и ловить мяч определенное количество раз так, чтобы он ни разу не упал, прокатить деревянный обруч до конца дорожки, обежать 2-3 раза вокруг дерева, беседки и т. п.

Солнечные ванны оказывают на организм дошкольников общее укрепляющее действие, усиливают обмен веществ, повышают сопротивляемость организма к заболеваниям. В коже под влиянием солнечных лучей образуются вещества, богатые витамином D (противорахитическим), что улучшает усвоение солей, кальция и фосфора, особенно важных для растущего организма. Пребывание на солнце полезно еще потому, что дети привыкают переносить тепловое действие солнечных лучей и чувствуют себя бодро даже в жаркую погоду.

Но после продолжительного пребывания на солнце у некоторых детей может появиться слабость, раздражительность, иногда плохой сон. Поэтому необходимо внимательно следить за самочувствием детей как во время приема солнечной ванны, так и после нее.

Место, выбранное для приема солнечных ванн, должно быть сухое. Ребенок ложится на подстилку так, чтобы тело было освещено солнцем, а голова находилась в тени (ее можно покрыть панамой). Продолжительность процедуры вначале 4 минуты, при этом ребенок меняет положение, подставляя солнцу спину, правый и левый бок, живот. Через каждые 2-3 ванны ко времени облучения прибавляется еще по минуте для каждой стороны тела. Постепенно длительность солнечной ванны можно довести до 25-30 минут. Через 2-3 минуты по окончании солнечной ванны ребенка надо облить водой с температурой 26-28° и устроить на полчаса отдыхать в тени.

Купание — прекрасное закаливающее средство. Купаться в открытых водоёмах можно начиная с двух лет. Место для купания должно быть неглубоким, ровным, с медленным течением. Прежде чем дать ребёнку возможность самостоятельно войти в воду, необходимо убедиться в том, что в данном месте нет ям, глубокой тины, коряг, острых камней. В воде вместе с ребёнком обязательно должен находиться взрослый.

При купании необходимо соблюдать правила:

  1. Не разрешается купаться натощак и раньше чем через 1-1, 5 часа после еды
  2. В воде дети должны находиться в движении
  3. При появлении озноба немедленно выйти из воды
  4. Нельзя разгорячённым окунаться в прохладную воду.

Существует несколько отдельных способов закаливания водой:

  1. Обтирание – самая нежная из всех водных процедур. Его можно применять во всех возрастах, начиная с младенческого. Обтирание производится смоченной в воде материей, ткань которой должна удовлетворять следующим условиям: хорошо впитывать воду, не быть слишком мягкой. Желательно, чтобы рукавички были хорошо смочены, но вода не должна с них капать. После обтирания тело растирают сухим полотенцем. Обтирание сопровождается легким массирующим действием, а массаж всегда делают от периферии к центру, поэтому конечности надо обтирать снизу вверх (руки от кисти, ноги от стопы). Снижение температуры на один градус через 2-3 дня.
  2. Обливание – бывает местное и общее. Местное обливание: обливание ног, чаще всего используется в яслях и младших группах. Начальная температура воды +30, затем доводят до +18, а в старших группах до +16. Время обливания ног 20-30 секунд. Общее обливание надо начинать с более высокой температуры преимущественно детом, а в осенне-зимний период надо организовать так, чтобы вода охватывала возможно большую поверхность тела, спину, затем грудь и живот, затем правый и левый бок. После окончания – растереть полотенцем. Время под струей 20-40 секунд. Душ действует сильнее, чем простое обливание. Вода из душа оказывает массирующее действие, ощущается как более теплая, чем даже вода при обливании.
  3. Хождение босиком – один из древнейших приемов закаливания, широко практикуемый и сегодня во многих странах. К тому же происходит тренировка мышц стопы. Предохраняя от плоскостопия. Поэтому рекомендуется ходить босиком по скошенной траве, опавшей хвое в лесу и т. п. Начинать хождение босиком надо в комнате, сначала по 1 минуте и прибавлять через каждые 5-7 дней по 1 минуте, доведя общую продолжительность до 8-10 минут ежедневно.

Во время закаливающих процедур организм получает сигнал о том, что он попал в стрессовую ситуацию и необходимо под нее подстроиться. Таким образом, иммунная система привыкает к различным изменениям среды. Настраивается и терморегуляция организма, ведь у детей она еще далеко не совершенна. Организм учится не терять излишки тепла при охлаждении и наоборот, отдавать тепло, чтобы не перегреться. При периодических повторениях процедур организм постепенно привыкает и сразу же отвечает необходимой реакцией. Чем раньше начать закаливание ребенка, тем легче его организм будет переносить процедуры и тем эффективнее будет результат. К тому же, при закаливании ребенка, тренируется не только его тело, но и ускоряются реакции головного мозга.

Солнце, воздух и вода — наши лучшие друзья – Учительская газета

На свежем воздухе благодаря высокой концентрации кислорода питается мозг, активизируются все биологические процессы в организме человека. Мы начинаем лучше усваивать материал и генерировать увлекательные идеи. В процессе играют важную роль энергетический и созерцательный факторы, а также освещение и концентрация кислорода. Однако почему-то далеко не все педагоги школ и преподаватели вузов считают нужным и целесообразным проводить занятия на свежем воздухе.

 

Перезагрузка мозга

Мозг является органом, интенсивно потребляющим кислород, что было выявлено в ходе исследований его «дыхания». При расщеплении глюкозы за счет участия в химическом процессе кислорода образуется 38 молекул АТФ (процесс гидролиза), в то время как без него только две (процесс гликолиза). Поэтому, работая в помещении, вы не чувствуете себя такими же бодрыми, подтянутыми и готовыми к решению новых задач, как на свежем воздухе.

Работать на улице также выгодно энергетически. В непроветриваемых помещениях плохой воздухообмен. Даже в автобусе с открытыми окнами или в метро помещение продувается. Также в транспорте присутствует качка, что добавляет удобство в работе, так как качка естественным образом настраивает мозг на деятельность, на определенную частоту и задает ритм.

На свежем воздухе значительно меньше хочется есть, и дело не только в молекулах АТФ при аэробных реакциях, а в том, что желудок насыщается кислородом, приятное окружение доставляет позитивные эмоции, которые замещают еду, а небольшие перемещения и движения поддерживают в тонусе. Фактически какое-то время можно питаться кислородом. На природе легче преодолеть чувство голода еще и потому, что можно отвлечься на что-то, занять себя делами, а голову – мыслями и не думать о еде.

Кроме того, когда вы сидите на свежем воздухе, освещение идет сверху, что биологически более привычно и естественно для глаз, нежели сбоку, из окна. В последнем случае свет попадает в глаз под неправильным углом, а не равномерно со всех направлений. Эволюция пока не успела учесть наши предпочтения в месте постоянного пребывания, которым все больше у многих людей оказывается помещение. Идеальный вариант в таком случае – мансарда с окном в крыше, но он явно не подходит для снежных зим или затяжных ливней.

Работа на природе в совокупности с созерцанием – это отличный шанс дать мозгу небольшую перезагрузку, которая ему просто необходима для плодотворной работы. Поэтому во время работы мы постоянно пытаемся отвлечься: уборка, хождение по надоевшей комнате, еда – оперативно переключаться не получится. А мы говорим именно о быстрой перезагрузке.

На природе можно созерцать, анализировать информацию вокруг себя и тем самым отвлекаться с пользой и тренировать мозг.

В созерцании важна также смена картинки. Поэтому, когда человек наблюдает за динамичной сменой освещения, колыханием травинок и деревьев, полетом птиц на природе или сменой пейзажа за окном при поездке в наземном транспорте, его мозг вырабатывает дофамин от позитивной новизны, и он чувствует прилив радости. Когда вы сидите дома, одни раздражители сменяют другие, и никуда от этого не деться: постоянные шумы, отсутствие природного контакта и живого вокруг. Работая на свежем воздухе и периодически меняя свою локацию: не привязываешься к месту. Так легко уйти от негативных изменений окружающего пространства, а также избежать раздражителей.

Небольшой отвлекающий фактор также помогает мозгу перезагрузиться, вы переключаетесь на него и в это время отдыхаете и перезагружаетесь для дальнейшего решения задач. Но именно небольшой, потому что, если это будет непосильное для концентрации отвлечение, мозг сдастся и начнет паниковать. Когда вокруг совсем ничего нет, полная пустота, то сложно себя замотивировать что-то делать.

Однако следует подбирать отвлекающие факторы под себя, сопротивление среды уменьшает количество хаоса и позволяет обуздать энергию, направить ее в нужное русло.

 

Покой нам только снится

Для любой деятельности нужна борьба, человек без нее не может. Однако для положительных результатов борьба эта должна быть потенциально разрешима. Тем, кому не по нраву спокойная жизнь и у кого активная зона голубого пятна (есть склонность к риску, мозг настроен на преодоление препятствий), все время надо погружаться в небольшой стресс, от которого реально избавиться, совершать своеобразные прыжки из опасности в безопасность. По мнению нейробиолога Вяче­сла­ва Дубынина, так вырабатывается нейромедиатор норадреналин, а вместе с ним и положительные эмоции. Острый стресс является источником положительных эмоций, когда мы его побеждаем. Этот кратковременный разрешимый стресс еще называется эустрессом, а постоянный тупой и неразрешимый стресс – дистрессом. Чтобы побороть постоянный стресс, можно использовать техники дыхания. Например, его задержка на 30 секунд означает, что организм переключается на самую важную функцию, отбрасывая остальные в сторону, при избытке углекислого газа расширяются сосуды в головном мозге, и человек успокаивается, но только если такой избыток носит кратковременный характер. В добавление к переключающим факторам на природе можно встать и пройтись, размяться, завести организм от движения и вернуться к работе.

Физические нагрузки активируют мозг для умственной деятельности. Полезно менять их тип, чтобы оставались элемент новизны для тела и повод для положительных эмоций.

Аэробные физнагрузки в качестве перерыва, расслабления и активации работы мозга подходят идеально. Во время деятельности мышц в мозге усиливается энергетический обмен, и наш мыслительный орган начинает увеличивать потребление глюкозы и кислорода из крови. Таким образом, мозг снабжается энергией за счет аэробных процессов.

Находиться ближе к земле естественнее, так лучше думается, чем при работе на верхних этажах. Причиной этого могут быть более привычный глазу поток фотонов солнечного излучения (мы заточены на освещение у поверхности, на отражение и поглощение части лучей поверхностью) или воздействие более сильного электрического поля у поверхности Земли на мозговую деятельность. Также мы привыкли к своей географической широте. Любой поход в горы (или на этаж) для нас непривычен и требует защиты для глаз.

На природе нас не отвлекают неприятные техногенные звуки, мы можем настроиться на свою волну и спокойно работать. Колебания, которые нас окружают, могут входить в резонансы с внутренними органами и делать как положительные для организма усиления амплитуды биений, так и отрицательные. Природные звуки в отличие от техногенных подстраиваются под общую структуру устройства живого и не могут принести значительный вред. Поэтому человек на природе чувствует себя в гармонии с ней и с собой. И эта поговорка не случайна – все колебания нашего организма можно разложить в ряд на гармоники. Флуктуации природы и человеческого организма имеют схожую структуру, раскладываются на такие гармоники, на которых работает наш организм, которые нам естественны (либо частоты совпадают, либо сигналы модулированы идентично). А вот техногенные звуки не всегда: амплитуды гармоник и сам вид сигнала (например, не синусоидальный) могут сильно различаться (сигнал раскладывается в ряд Фурье по-другому). Нет резких пугающих звуков с быстрым увеличением амплитуды сигнала, что символизирует опасность для организма. Даже если звук сразу равномерно громкий, это не так действует на мозг, как его усиление, имитирующее приближающуюся угрозу.

О существовании внутренних гармоник можно судить по тому, насколько естественнее и приятнее проигрывать в голове придуманный вами мотив, нежели прокручивать чужую песню. Также больше нравится музыка, которую придумывают родные люди, потому что генетически они похоже устроены. При работе хоть мозг и функционирует на частотах выше, чем при сне и отдыхе, но эти частоты постоянно меняются, поэтому, например, усиленная мозговая деятельность и концентрация на сложных задачах под музыку невозможны, так же как и под периодические и апериодические сигналы. А вот белый шум может быть подходящим, так как происходит непрерывная подстройка под текущие сигналы.

На природе можно максимально избавиться от негативного фактора раздражителей и находиться только под воздействием естественной среды обитания. Чем ближе человек к природе, чем более обострены у него органы чувств, тем лучше работает интуиция.

 

От тактики к стратегии

Мы обсудили кратковременные перерывы в работе, когда мозг успевает перезагрузиться и продолжить выполнение задачи. Поговорим про глобальные.

Когда хорошо отдохнул, можно выполнить задачу за очень короткий промежуток времени (для мыслительной работы – всю дневную норму за 2 подхода по 50 минут). Экономятся время и силы. Однако это не работает, если речь идет о монотонной работе, которая требует развитой моторики рук. Зато для интеллектуальной деятельности подходит идеально.

Теплообмен на свежем воздухе также идет гораздо лучше. Бурая жировая ткань, ответственная за терморегуляцию и производство тепла в результате увеличения скорости обмена веществ, нуждается в кислороде. Нет ничего хуже ощущения холода в непроветриваемом и стылом помещении, потому что бурая жировая ткань в таком случае не функционирует.

И даже если вы промокнете или замерзнете, то потом согреетесь, когда придете домой или активно подвигаетесь. Аналогичный механизм работает при купании в холодной и ледяной воде. Только надо помнить, что такие охлаждения должны быть кратковременными для получения пользы и положительных эмоций. При длительном охлаждении организм перейдет в стрессовый режим от безысходной ситуации.

На природе легче перебороть злость и отпустить негативные мысли. Мы не злимся на явления природы, потому что это что-то свыше, что-то не зависящее от нас. Но как только речь заходит о техногенных раздражителях, связанных с деятельностью человека, мы ощущаем злость, потому что потенциально этого могло бы не случиться, мы могли бы повлиять на ход событий. Если абстрагироваться от этого и не пытаться менять раздражающий фон, то он перестанет нервировать.

Не стоит терять время на злость и зацикливаться на сложной ситуации. Жизнь изменчива. Учитесь плыть по течению и воспринимать события как данность и закономерность.

Подведем итоги: на природе можно выполнить больший объем работы более качественно за короткое время. Система вознаграждения мозга поощряет нас за это нейромедиаторами радости (серотонином – за признание результата, дофамином – за его достижение, новизну и поиск). Формируется и закрепляется положительная обратная связь.

Если в связи с погодными или климатическими условиями работать на открытом воздухе не получается, то следует хорошо и часто проветривать помещения, в том числе и зимой. В таком формате вы не замерзнете, но начнете думать на порядок лучше. Ведь холод более всего ощущается именно в безвоздушном пространстве. Это происходит потому, что масса молекул кислорода меньше, чем углекислого газа, который мы выдыхаем, поэтому тепловая скорость углекислого газа ниже, чем кислорода при той же температуре, и в непроветриваемом помещении холоднее. Более того, без небольших воздействий холода не активируется бурый жир, который нас согревает.

Находясь на воздухе, в природной среде, мы тренируем свой иммунитет. Он борется с опасностями извне и вырабатывает соответствующие антитела, укрепляется наше здоровье. Домоседы же рискуют столкнуться с возбудителями заболеваний в высокой концентрации, что ударит по организму и надолго может вывести из строя. А ведь последнее совершенно не нужно ни ученикам, ни педагогам, не правда ли?

Абакан — Официальный портал | Солнце, воздух и вода – лучшие друзья абаканских детей

И не только. В загородных муниципальных лагерях «Звездный» и «Меридиан» отдыхают дети и с других территорий Хакасии. Но именно так, сочетая увлекательные занятия по интересам со спортивными играми, песнями под гитару, или купаясь в бассейне, проходят замечательные дни в кругу друзей и любимых наставников. Первые оздоровительные смены в лагерях спортивно-оздоровительной базы «Меридиан» в самом разгаре.

Сегодня с инспекторской проверкой лагеря посетила представительная комиссия в составе заместителя главы г. Абакана по социальным вопросам Ирины Кацебиной, двух заместителей республиканских министерств, состоящих в Межведомственном совете по организации летнего отдыха детей в республике  Это заместитель министра труда и занятости Елена Гринько и заместитель министра культуры Лариса Киштеева, за которыми закреплены лагеря «Меридиан» и «Звездный».

Члены республиканского Межведомственного совета посетили жилые корпуса, медпункты, столовые обоих лагерей, ознакомились с организацией питания  и с формами организации досуга детей. Профильная смена «Технотворчество 2018» в «Звездном» впечатлила гостей эрудицией юных программистов из лицея. Их отряд носит название «Физ.Лир.net», что значит – физики и лирики снова актуальны. Точные науки в сочетании с информатикой – это прерогатива юношей отряда, а вот девушки овладевают искусством смыслового чтения. Группа юных исследовательниц показала гостям разработки проекта «Балет и футбол». Тема своевременная: в России проходит чемпионат мира по футболу, а 2018 год наравне с Годом волонтера объявлен Годом балета. Необычно, но доказательства, что это звенья одной цепи, девушки находят  через литературные произведения.

Здесь же в «Звездном» отдыхают и восходящие шахматные звезды, которых представил гостям тренер-преподаватель  КДЮСШ г. Абакана, отделения шахмат Юрий Мамышев. Вот что он рассказал:

— Наш четвертый отряд состоит в основном из воспитанников спортивной школы г. Абакана, большинство ребят уже входят в состав  юношеской сборной Республики Хакасия. Чемпионка Республики Хакасия среди девочек до 9 лет Вера Емелина — одна из сильнейших и перспективнейших шахматисток, готовится сдать на третий взрослый разряд. Вера перешла во второй класс лицея. Чемпионкой республики среди девочек до 13 лет является Маша Чагина, окончившая третий класс лицея. Готовится сдать на второй юношеский разряд. Шахматами мы занимаемся по 5 раз в день. Дети относятся к занятиям с большим удовольствием.

Настоящим вундеркиндом в мире шахмат обещает стать первоклассник лицея Кирилл Литвинцев, обладающий, по мнению Юрия Мамышева, самым высоким уровнем интеллекта – у него уже первый юношеский разряд. То, что достигается другими в течение трех лет, он овладевает за один год. Кирилл входит в состав детской сборной Хакасии по шахматам. Словом, Кирилл – надежда шахматного спорта в Абакане и Хакасии. Еще две восходящие звезды – лицеист третьеклассник Аким Стрельников, сильнейший шахматист в своей возрастной группе,  и 9-летняя  гимназистка Вика Бронникова, серебряный призер республиканского шахматного турнира. Так что и отряд под номером четыре носит многообещающее  название  «Звездный». 

Шумно в лагере «Меридиан». Детвора купается в бассейне, загорает, играет в пляжный волейбол – время активного отдыха перед обедом. Кстати, в обоих лагерях пятиразовое питание и можно получать добавку, если блюдо очень понравилось. Например, в столовой «Меридиана» есть даже Книга отзывов и предложений.  Ребята пишут: «Все очень вкусно, особенно гуляш с гречкой». В ассортименте всегда свежие овощи, соки, фрукты. А скучают юные отдыхающие в основном  по мороженому.

Купание в бассейне регламентировано соответствующей инструкцией по обеспечению безопасности детей на водоеме. Одно из главных условий – обязательное присутствие с детьми   инструктора по плаванию.

Заместитель министра по труду и занятости республики Елена Гринько отметила чистоту и порядок на территории курируемого ею лагеря «Меридиан»,  хорошую подготовку жилых корпусов к сезону. Территория «Меридиана» самая большая среди лагерей Хакасии – составляет 23 гектара. Сегодня она оборудована уличным  освещением  в темное время суток, находится под наблюдением 32 видеокамер и охраной частного охранного предприятия.

Заместитель министра культуры республики Лариса Киштеева также поделилась впечатлениями от лагеря «Звездный»:

— В первую очередь хочется выразить благодарность Администрации г. Абакана за комплексно проделанную качественную работу, создавшую условия для плодотворного творческого отдыха детей. Дети с увлечением посещают кружки, мастер-классы, уделяется большое внимание поддержке одаренных детей. Я увидела, что здесь ярко представлены многие направления детской  досуговой занятости. 

На первой оздоровительной смене в лагерях «Звездный» и «Меридиан» отдыхают более 400 детей.

 

Как правильно закаляться и не навредить собственному здоровью?

«Закаляйся, если хочешь быть здоров!» — слова песни из фильма «Первая перчатка» напевал весь Советский Союз. К слову, закаливание для советских граждан было далеко не пустым словом, ведь буквально с пеленок каждый знал, как поддерживать организм в тонусе. Однако сегодня наши земляки если и слышали что-то о закаливании, то знать не знают, как делать это правильно. А ведь неграмотный подход может дать совершенно обратный эффект. Об этом мы поговорили с Ниной Манхановой, врачом Республиканского центра медицинской профилактики им. В.Р. Бояновой.

Корр.:  Нина Нимаевна, многим закаливание кажется исключительно полезной процедурой. Люди, например, считают за благо раз в год, в Крещение, окунуться в прорубь. Вот такое одноразовое закаливание действительно идет на пользу здоровью?

Нина Манхатова: Несомненно, закаливание – процедура полезная. При правильно организованном процессе можно заметить положительный результат проводимых процедур. После пройденных закаливаний человек не реагирует на внезапные перепады температуры, меньше болеет простудными заболеваниями, у него повышается работоспособность. Наилучший эффект можно достичь, применяя разнообразные оздоровительные процедуры.

Однако данные мероприятия должны носить постепенный, последовательный и регулярный характер, а воздействие низких температур — без резких, так же как и физических нагрузок. Закаливание предусматривает повышение иммунитета, т.е. укрепление защитных сил организма. Одноразовые экстремальные процедуры чреваты тяжелыми последствиями для нетренированного организма.

— Как-то страшно звучит. Как же начинать?

— Чтобы начать закаливание, необходимо проконсультироваться с врачом и с учетом индивидуальных особенностей выбрать оптимальный метод. Использовать в комплексе все природные факторы и закаливающие процедуры. Постепенно увеличивать силу воздействия холода. Обязательно соблюдать систематичность закаливания, т.е. постоянно, круглый год, сменяя виды и методики в зависимости от сезона и погоды.

— Насколько опасно без предварительной подготовки начинать «дружить» с ледяной водой? Слышала случай, когда у беременной женщины в проруби произошел выкидыш.

— Разовое воздействие холодной ледяной воды может принести больше вреда, чем пользы, неподготовленный человек может банально простудиться и заболеть. Но кроме этого существуют вполне конкретные противопоказания для таких процедур. Так, людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями противопоказан  резкий перепад температур. Это вызывает спазм сосудов и оказывает серьезную нагрузку на сердце. В самом худшем случае больное сердце, не справившись с нагрузкой, может даже остановиться. Стоит отказаться от ледяной воды в случае наличия таких заболеваний, как эпилепсия и склонность к судорогам, воспаление почек и бронхолегочной системы, артериальная гипертония, заболевания щитовидной железы, хронические и инфекционные заболевания, аллергическая реакция на холод.

Категорически запрещается обливаться ледяной водой в состоянии алкогольного опьянения. Во-первых, алкоголь расширяет сосуды, а холодная вода, наоборот, сужает. Такой перепад оказывает еще большую нагрузку на сердце. Во-вторых, не надо пояснять, что в этой стрессовой ситуации вы должны очень хорошо контролировать происходящее.

— С взрослыми понятно. Но гораздо больше вопросов возникает, когда речь идет о детях. Как и в каком возрасте можно начинать закаливать малыша?

— Закаливание начинать никогда не поздно. Лучше всего начать процедуры с самого рождения. В первую очередь введите в режим дня малыша воздушные ванны. Когда переодеваете кроху или меняете ему пеленки, подержите его голеньким. Комнатная температура должна быть 20 — 22 градуса. Во время гимнастики, массажа также разденьте ребенка. После купания обливайте малыша водой на несколько градусов холоднее, чем в ванночке. Через некоторое время можно малышу устраивать контрастный душ.

Чаще выносите ребенка на улицу. Уличное закаливание, особенно летом, очень эффективно, так как малыш будет получать и солнечные ванны. Только помните, что детям нельзя находиться под прямыми солнечными лучами. Летом с новорожденными можно гулять с первых дней после рождения, а зимой — с недельного возраста при температуре не ниже -18 градусов.

— Что ещё нужно знать, закаляя ребенка? Наверняка есть какие-то непреложные правила…

— Во-первых, закаливание должно начинаться постепенно, для ребенка это не должно стать стрессом. Укреплять иммунитет ребенка закаливанием нужно регулярно. То есть родители должны поставить себе четкую цель, которую они хотят достигнуть. Если будете закаливать от случая к случаю, результат будет нулевым. Но и перегибать палку не стоит. Если вы видите, что ребенок плохо себя чувствует или даже не в настроении, то процедуру лучше отложить.

Понятно, что закаливать можно только здорового ребенка. Если малыш переболел, то отложите закаливание на несколько недель. Лучше всего закаливание начинать летом, когда ребенка можно обливать на улице, гулять с ним до позднего вечера, брать с собой на природу, на море. Сочетайте процедуры закаливания с любыми видами физических упражнений – гимнастикой, зарядкой.

Как можно закаляться

Существует три метода закаливания: водой, солнцем и воздухом. Специалисты отмечают: если грамотно их сочетать, то можно добиться положительных результатов.

Закаливание воздухом — это прежде всего частое проветривание комнаты. Проветривать комнату нужно и в зимнее время. Не забывайте также увлажнять воздух. Ежедневные прогулки должны стать неотъемлемой частью закаливания. При каждой возможности оставляйте ребенка голым.

Закаливание водой. Этот метод нравится всем детям. Что может быть веселее, чем плескание в воде. Приучайте к прохладной воде постепенно. Купайте вначале в ванне с температурой воды 36 — 37 градусов, с каждым разом уменьшая на 1 градус, доведя до температуры 26 — 27. После купания можно растирать тело ребенка, но это подходит только малышам старше года. При возможности купайте ребенка каждый день. При закаливании ребенка водой важно не переохладить малыша. Он не должен мерзнуть, поэтому понижайте температуру воды постепенно. Мойте ему руки и поите водой комнатной температуры.

Закаливание солнцем. Загорать малышу можно с двух лет. Но до этого времени показаны непродолжительные (3 — 5 минут) солнечные ванны. Под прямыми солнечными лучами ребенку лучше не находиться. Ультрафиолет благотворно влияет на организм ребенка, но нужно знать меру.

Беседовала Зоя Степанова

фото: pixabay.com

Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья

Здоровья день- день красоты,
Его все любят — я и ты.
И все вокруг твердят всегда:
«Здоровым быть — вот это да!”
Вот это да, вот это да,
Как хорошо, когда всегда,
Здоровье есть и красота!

Лето – это незабываемая пора! Для детей лето – особое время, когда они могут вдоволь нагуляться, стать сильнее и выносливее.

В летний период наши педагоги видят своей главной задачей – создание в дошкольном учреждении наиболее эффективных условий, способствующих оздоровлению детского организма, укрепление здоровья, развитие двигательной активности и приобщение к летним видам спорта.

Одна из тем недели была посвящена здоровью. В группах были проведены мероприятия, направленные на укрепление здоровья детей, развитие двигательной культуры, приобщение детей к здоровому образу жизни, воспитание в детях упорства, силы воли, умения преодолевать препятствия, умения побеждать и проигрывать; желания оказывать помощь, закрепление у детей понятия «здоровье». А девизом прошедшей недели стал «Правильное питание, мытье рук перед едой, занятие утренней зарядкой, борьба с микробами и много чего другого — это залог нашего здорового образа жизни!!!». 

         С целью укрепления здоровья детей в летний период педагогический процесс воспитатели групп осуществляют на участках, уделяется большое внимание организации подвижных игр, активно проводятся и закаливающие процедуры (солнечные ванны, босохождение, сон с доступом свежего воздуха). Но особенно детям полюбился летний душ. В жаркую погоду он позволял не только освежиться, но и укрепить здоровье, потому что душ действует сильнее, чем простое обливание.

Таким образом, лето в детском саду — это насыщенная пора, наполненная смехом, радостью и весельем. Все усилия работников дошкольного учреждения направлены на оздоровление и закаливание детского организма.

Шевчук Ольга Сергеевна,
воспитатель второй младшей группы

 

Солнце, воздух и вода …

13.06.2016 14:27

Лето только началось, а самые отважные любители водных процедур уже открыли купальный сезон и ничего удивительного. В такую жаркую пору больше всего хочется проводить время на берегу озера или речки. К тому же, плавание – это ещё и прекрасная возможность совместить приятное с полезным! А для того, чтобы отдых приносил только удовольствие, не стоит забывать об основных правилах безопасности на воде. Безусловно, чрезвычайные ситуации на воде следует избегать, однако если уж Вы или окружающие оказались в форс-мажорных обстоятельствах, то необходимо четко знать, как действовать. Больше всего в летний период опасности подвержены дети. Именно поэтому отправляясь с ребятишками на водоем, объясните им как нужно себя вести, чтобы не попасть в беду. Не упускайте их из виду, ведь помощь может понадобиться малышу в любой момент. Но помните, что рано или поздно Ваш ребенок последует Вашему примеру, а не советам, поэтому строго соблюдайте правила поведения на водоеме сами! Одна из проблем во время плавания – это чувство меры, которое многие теряют, забывая, что долгое пребывание в воде приводит к переохлаждению организма. Если Вы почувствовали озноб, нужно немедленно выйти на берег и сделать короткую но энергичную пробежку. Продолжительность купания зависит от температуры воздуха, воды и силы ветра, но не более 10-15 минут. Наиболее благоприятные условия – ясная безветренная погода от +250С и температура воды не ниже +180С. Не ныряйте в воду с разбегу, заходите постепенно, чтобы дать телу привыкнуть к перепаду температур и избежать спазмов кровеносных сосудов. Если вы много времени провели на солнце, не спешите: отойдите в тень, остыньте и только потом идите плавать. Не стоит купаться натощак или сразу после еды. Делать это лучше через полтора часа после приема пищи. Ни в коем случае не заходите в воду во время грозы! Не совершайте дальние заплывы, держитесь недалеко от берега. Не отплывайте далеко от берега и на надувных матрасах. Не катайте на надувных матрасах детей и взрослых которые не умеют плавать или плавают не очень хорошо. Довольно частое происшествие – это судорога. Она может возникнуть когда угодно и где угодно, поэтому к такой ситуации нужно быть готовым. Если вы почувствовали, что свело ногу (чаще всего икроножную мышцу) – не паникуйте и не теряйтесь. Сделайте глубокий вдох и погрузитесь под воду с головой. Крепко ухватите рукой большой палец ноги и сильно тяните ступню на себя, до полного выпрямления ноги и сразу же плывите к берегу. Еще одна опасность, которая может возникнуть на Вашем пути – водоворот. В таком случае следует набрать побольше воздуха в легкие, погрузиться в воду и, сделав рывок в сторону течения, выплыть на поверхность. Если вы попали в сильное течение, не в коем случае не плывите против него, используйте течение, чтобы приблизиться к берегу. И, наконец, самое страшное, что может произойти – Вы стали тонуть. Держать себя в руках в данной ситуации очень сложно, однако необходимо. Не барахтайтесь, успокойтесь и перевернитесь на живот или на спину, раскиньте как можно шире руки и ноги – так вы всплывете на поверхность. Лежа на животе, чтобы сделать новый вдох, поднимите голову, а затем выдыхайте в воду. Лежа на спине, дышите медленно и глубоко. Не выдыхайте до конца, в легких всегда должен быть воздух, он будет держать Вас на воде. Руками слегка загребайте воду под себя, это тоже поможет оставаться на плаву. Немного отдохнув, плывите к ближайшему берегу. И самое главное при купании, делайте это на специально оборудованных пляжах в черте города. Инспектор Мостовского РОЧС Владимир Маслов


Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Создание воды из воздуха и солнечного света

Установка Source Hydropanel в Кингстоне, Ямайка. (Источник: вода нулевой массы)

Можно ли создать воду из солнечного света и воздуха? Это предложение Zero Mass Water, и это была самая интересная технология, о которой я не слышал, представленная на конференции EmTech на прошлой неделе.

Генеральный директор

Zero Mass Water Коди Фризен, адъюнкт-профессор материаловедения Аризонского государственного университета, рассказал мне, как он заинтересовался водным стрессом , то есть беспокойством по поводу нехватки доступной, чистой воды, которая, по его словам, является глобальная проблема.Он заинтересовался использованием нового материала для обеспечения устойчивости — его первая компания разработала новую технологию аккумуляторов — и отметил, что 80 процентов энергии используется не для электричества, которому обычно уделяется больше всего внимания, а вместо этого используется для таких вещей, как транспорт и встроенная энергия в вещи. , еда и вода.

Поэтому он решил «сделать с водой то, что солнце сделало с электричеством». Фризен отметил, что в современном мире энергетическая бедность и информационная бедность уменьшаются, а дефицит воды увеличивается.

Одной из проблем является «массовая настройка», потому что каждая ситуация нехватки воды отличается. В некоторых местах возникают проблемы с очисткой воды из-за таких вещей, как загрязнение свинцом. В других местах проблема вообще в том, чтобы получить воду. Он сказал, что везде на планете, даже в пустынях, в воздухе есть водяной пар, поэтому проблема заключалась в том, чтобы найти хороший и экономичный способ превратить его в питьевую воду.

Фризен и его группа создали новый осушитель — материал, который вытягивает воду из воздуха, такой как силикагель, который вы часто найдете в новом пакете.Это упаковано в то, что он называет «гидропанелью источника», эффективной солнечной панелью, которая преобразует воду, захваченную влагопоглотителем, в пар, а затем конденсируется в жидкость. Затем добавляют минералы, такие как кальций и магний, до тех пор, пока не будет достигнут оптимальный уровень pH, после чего напиток станет пригодным для питья. Гидропанели имеют процессор ARM, подключены к облаку и управляются алгоритмами машинного обучения, которые обмениваются данными со всех панелей.

Каждая панель имеет размеры около 4 на 8 футов, стоит около 2000 долларов, производит около 5 литров воды в день и рассчитана на 15 лет.Фризен сказал, что получается около 10 центов за литр (включая минералы), что больше, чем стоимость колодезной воды, но значительно меньше, чем стоимость бутилированной воды (включая транспортировку).

Рекомендовано нашими редакторами

Zero Mass Water начал развертывание гидропанелей в 2015 году. Фризен сказал, что они уже развернуты в 33 странах. Размер этих установок варьируется от установки с двумя панелями для дома до установки с тысячами панелей в школе в Версдейле, Австралия.Некоторые из них находятся в местах, где просто не хватает воды, например, в лагерях беженцев в Ливане и Иордании. В других местах он используется там, где есть проблемы с качеством воды. Например, он сказал, что 15 процентов жителей США используют колодезную воду, и половина из них не соответствует стандартам EPA. (Фотография вверху находится в Университетской больнице педиатрического отделения Вест-Индии в Кингстоне, Ямайка.)

В EmTech Фризен получил приз Lemelson-MIT в размере 500 000 долларов, который будет использован для инсталляции для коренных народов вайуу в Баия-Хондита в Ла-Гуахира, Колумбия, в сотрудничестве с Conservation International.

Получите наши лучшие истории!

Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы каждое утро получать наши главные новости на ваш почтовый ящик.

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

Солнце как источник энергии для ветров, течений и круговорота воды — видео и расшифровка урока

Энергия солнца для ветра

Без солнца у нас не было бы ветра. Ветер это движение воздуха. Как солнце питает ветер? Солнце питает ветер, нагревая наш воздух. Различные части земли находятся ближе к солнцу в зависимости от вращения земли (вокруг своей оси), поэтому в разных частях земли воздух будет теплее. Кроме того, разные виды материалов поглощают солнечное тепло быстрее, чем другие.

Как вы знаете, тепло поднимается. Итак, поскольку в этих более теплых частях земли более теплый воздух, воздух в этих частях начнет подниматься.Это приводит к тому, что более холодный воздух из окружающих областей поступает вместо более теплого воздуха, который поднимается вверх. Это вызывает ветер, который вы чувствуете в ветреный день.

Энергия Солнца для океанских течений

То же самое происходит и с океанскими течениями. Океанское течение — это непрерывный поток воды в определенном направлении. Вы можете сравнить это с ветром, за исключением того, что это происходит под водой. Солнце прогревает части океанов. Теплые воды поднимаются так же, как поднимается теплый воздух. Таким образом, по мере того, как более теплые океанские воды начинают подниматься в определенной области, более холодные океанские воды из другой области будут перемещаться, чтобы заменить более теплые океанские воды, и это создает наши океанские течения.Поскольку наши океаны такие большие, эти течения также могут распространяться на очень большие расстояния. Океанские течения, как и ветер, перемещаются из более прохладного места в более теплое.

Энергия Солнца для круговорота воды

Эти океаны также содержат много воды, которая является частью круговорота воды. Круговорот воды — удивительное природное явление. Этот цикл происходит, когда вода испаряется в небо, где она накапливается и выпадает в виде дождя. Процесс никогда не заканчивается.Какую роль играет солнце в этом цикле? Солнце фактически обеспечивает тепло, необходимое для испарения воды в небо.

Подумайте о том, что происходит, когда вы сушите мокрое белье. Ваша одежда долго остается влажной? Нет, они обычно довольно быстро высыхают на солнце. Куда делась вода, из-за которой твоя одежда стала мокрой? Он испарился. Оно ушло в небо. Когда достаточно воды достигнет неба, она начнет формировать облака. Когда вы получите достаточно большое и достаточно тяжелое облако, оно выпустит всю испарившуюся воду обратно на землю в виде дождя.Без солнца невозможен круговорот воды.

Краткое содержание урока

Без солнца у нас не было бы океанских течений и ветра. Что еще мы узнали? Солнце — это звезда, вокруг которой вращается наша Земля. Солнце питает ветер, нагревая части земли больше, чем другие. Ветер это движение воздуха. Солнце нагревает воздух, и теплый воздух поднимается вверх. Этот восходящий теплый воздух заменяет его более холодным воздухом из близлежащих районов. Это затем создает ветер. Океанские течения действуют аналогичным образом. Солнце нагревает части океанских вод. Это заставляет воду в этих местах подниматься. По мере того, как эти воды поднимаются, на их место устремляется более холодная вода из близлежащих районов. Это создает океанские течения. Солнце обеспечивает круговорот воды, заставляя воду испаряться в небо, где она накапливается, а затем выпадает в виде дождя. Водный цикл — это когда вода испаряется в небо, где она накапливается и выпадает в виде дождя.

Результаты обучения

Информация из этого урока должна помочь вам достичь следующих целей:

  • Определить Солнце как центр нашей Солнечной системы
  • Опишите, как солнце создает энергию с помощью ветра, управляет океанскими течениями и обеспечивает круговорот воды

Инженер открывает, как извлекать воду из воздуха и солнечного света – The Hill

Краткий обзор

  • Инженер и предприниматель Коди Фризен изобрел гидропанели, извлекающие воду с помощью воздуха и солнечного света.Подумайте о солнечных батареях, но для воды.

«Когда у вас есть сахар в миске, он со временем становится немного комковатым», — говорит Коди Фризен. — Ты когда-нибудь задумывался, почему?

Фризен, преподающий материаловедение в Университете штата Аризона, объясняет, что сахар поглощает влагу из окружающего воздуха. «Научный термин для этого — сахар гигроскопичен», — говорит он. «Эти материалы хотят прийти в равновесие с влагой в атмосфере».

Теперь представьте себе структуру, говорит Фризен, наподобие солнечной панели с тем же свойством, что и гигроскопичный сахар, но она быстрее впитывает влагу и подвергается воздействию солнечного света.Это позволит водяному пару концентрироваться в стерильном резервуаре внутри панели.

Внутренняя часть гидропанели, которая вырабатывает воду, как солнечные батареи вырабатывают электричество, похожа на конденсат на зеркале в ванной после душа.

«Как нам разработать технологию для воды, аналогичную той, что солнечная энергия сделала для электричества? Когда мы говорим о возобновляемых источниках энергии, мы почти всегда имеем в виду возобновляемые источники энергии, — говорит Фризен, — но в контексте будущего, надеюсь, это была только первая победа и что возобновляемые источники энергии действительно соответствуют возобновляемым ресурсам.

Комковатый сахар — так Фризен объяснил концепцию гидропанелей, но эта технология больше не является просто концепцией. Компания Фризена Source (ранее Zero Mass Water) внедрила технологию производства воды в школы, больницы, лагеря беженцев, дома и отели более чем в 30 странах мира.

Помощь в кризисной ситуации

Иордания — одна из самых засушливых стран в мире, и прибытие сирийских беженцев, спасающихся от конфликта на своей родине, число которых исчисляется сотнями тысяч, оказывает дополнительное давление на и без того истощенные ресурсы Иордании.

В Иордании и Ливане компания Source в партнерстве с Агентством США по международному развитию развернула 126 гидропанелей на 12 объектах, чтобы беженцы могли получить доступ к чистой воде без одноразовых бутылок с водой, а для пополнения запасов нужны только солнечный свет и воздух.

«Вы думаете о нехватке воды не только в том месте, где происходит изменение климата или нарушения, но и в том, куда люди уходят, когда они вынуждены покинуть свои дома», — говорит Фризен.

Изменение климата может усугубить нехватку воды из-за снижения количества и качества воды.По данным ООН, нагрузка на природные ресурсы из-за изменения климата может привести к еще большему политическому конфликту.

Воду тоже можно использовать в качестве оружия.

Когда в 2011 году Сомали столкнулась с засухой, связанной с изменением климата, джихадистская фундаменталистская группировка «Аш-Шабааб» «изменила свою традиционную партизанскую тактику и начала отрезать освобожденные города от их источников воды, чтобы они могли продемонстрировать хоть какую-то силу и присутствие, — говорится в сообщении Центра климата и безопасности.

Алекс Мунг, глава Всемирного экономического форума по водным ресурсам и устойчивости окружающей среды, объясняет, что «миграция людей и трансграничное перемещение в поисках более обильных водных ресурсов» приводят к «дополнительному спросу на воду», что «ставит людей в конкуренцию друг с другом». другое, и может спровоцировать напряженность и конфликт».

«Вода лежит в основе всех аспектов экономики, — говорит Мунг. «В связи с изменением климата мы можем ожидать более частых и интенсивных погодных явлений, создающих дополнительную нагрузку и неопределенность в отношении водных ресурсов.

Обеспечение доступности чистой воды для большего числа людей

В Массачусетсе Исследовательский центр Вудс-Хоул, научно-исследовательская организация, занимающаяся вопросами изменения климата, около полугода назад установил четыре гидропанели. Макс Холмс, заместитель директора и старший научный сотрудник центра, говорит, что процесс распределения воды требует много энергии, в том числе бутилированной и водопроводной воды.

«Учитывая наше внимание к изменению климата, мы стараемся идти пешком», — говорит Холмс.«Мы очень много думаем об использовании энергии». Он говорит, что центр использует систему Source для питьевой воды, но это также помогает им «рассказать нашу историю о том, что важно для нас, и о способах снижения потребления энергии».

Каждая гидропанель стоит около $2000 и производит от 90 до 150 литров (до 300 бутылок воды) в месяц. В отличие от солнечных панелей, которым нужен солнечный свет, гидропанели могут производить воду даже при облачном покрове, но солнечный свет увеличивает мощность. При температурах ниже точки замерзания панели не выделяют воду.

Установки гидропанелей могут состоять всего из двух панелей до тысячи.

В сентябре Фризен был награжден премией Лемельсона-MIT за изобретение. Теперь он использует призовой фонд в размере 500 000 долларов для сотрудничества с Conservation International, чтобы установить достаточное количество гидропанелей для обеспечения чистой водой каждого члена коренной общины вайуу в Баия-Хондита, Колумбия.

Фризен излагает ставки расширения доступа к чистой воде: «Если вы когда-либо были в походе и у вас закончилась вода, когда вам оставалось пройти еще 10 миль, или если вы путешествовали и вода вызвала у вас тошноту.Как он выразился, «это становится реальным очень быстро».

Мунг говорит, что ни один человек не может решить широко распространенную проблему нехватки воды в одиночку, и он хотел бы видеть среду, в которой больше предпринимателей решают такие вопросы, как доступ к безопасной и чистой воде.

«Партнерства — это основа того, что необходимо, и технологии могут их поддерживать, — говорит он. «То, как мы поощряем и поддерживаем предпринимателей, чтобы они появлялись и видели множество этих решений для повестки дня в области водных ресурсов, имеет решающее значение.

Опубликовано 04 ноября 2019 г.

Превращение солнечного света и воздуха в питьевую воду стало реальностью

30 января 2018 г.

Как показывает постоянная нехватка воды в Кейптауне, мы никогда не должны воспринимать наше водоснабжение как должное.

Засухи, землетрясения и загрязнение окружающей среды — это лишь некоторые из факторов, которые могут привести к дефициту чистой воды. А без доступа к чистой воде люди могут быстро потерять гидратацию, гигиену и, в конечном итоге, здоровье.

Приведу лишь один пример: по оценкам, 842 000 человек ежегодно умирают от диареи из-за небезопасной питьевой воды, несоблюдения гигиены рук и санитарии. Уверен, вы согласитесь, это шокирующие цифры.

По данным Всемирной организации здравоохранения, 3 из каждых 10 человек в мире не имеют дома доступа к безопасной и легкодоступной воде. Это соответствует невероятным 2,1 миллиардам человек.

Очевидно, что нехватка чистой воды является серьезной проблемой в нашем мире.

Учитывая масштаб проблемы, неудивительно, что все больше людей и компаний вкладывают свой энтузиазм и творческий подход в поиск решений. Одной из таких компаний является Zero Mass Water, которая разработала продукт (названный Source), который на первый взгляд кажется слишком хорошим, чтобы быть правдой. Однако читайте дальше, чтобы узнать, как их инновационная технология уже успешно применяется по всему миру.

Что такое источник?

Source — это компактная Hydropanel™, которая работает полностью автономно и создает питьевую воду только из солнечного света и воздуха.

Он делает это с помощью передовой технологии улавливания воды, состоящей в основном из:

  • Две солнечные панели
  • Компактный аккумулятор
  • Запатентованный пористый материал, выделяющий тепло
  • Запатентованный материал, поглощающий влагу из воздуха
  • Отсек для хранения воды

Я знаю, о чем вы думаете… «Как эта установка производит воду?» У меня была такая же мысль, когда я впервые услышал об Source.

Не буду утомлять вас техническими подробностями, все, что вам действительно нужно знать, это: Влага из воздуха втягивается в устройство и преобразуется в питьевую воду.

Теперь, очевидно, чем больше влажность воздуха – тем больше воды будет производить Источник. Однако вы можете быть удивлены, узнав, что даже в невероятно засушливых районах с относительной влажностью ниже 5% (вспомните Гранд-Каньон в Аризоне) источник все еще производит воду.

Какие преимущества он предлагает?

Первое, что нужно знать, это то, что типичный жилой массив Source производит в среднем 4-10 литров воды каждый день (или 8-20 16.стандартные бутылки с водой на 9 унций), в зависимости от солнечного света и влажности. И мало того, что Source может хранить до 30 литров воды, он также имеет оригинальный бортовой насос, который создает линейное давление 80 фунтов на квадратный дюйм. Это позволяет доставлять сохраненную воду в диспенсер в раковине и/или в холодильник и встроенный льдогенератор.

Поскольку источник может работать полностью независимо, это идеальное решение для водоснабжения мест с ограниченной инфраструктурой. А когда происходят стихийные бедствия, Source может спасти жизнь, снабжая пострадавших людей безопасной питьевой водой.

Отдельные школы и медицинские учреждения также могут использовать источник для поддержания постоянного и необходимого запаса чистой питьевой воды.

Еще одно применение Source, которое мне особенно нравится, — это его потенциальная польза для дикой природы. Например, массивы Source могут быть установлены в районах, пострадавших от засухи, чтобы снабжать высохших животных пресной водой, чтобы поддерживать их гидратацию и поддерживать их жизнь.

Что скрывается за источником?

Компания

Zero Mass Water была основана Коди Фризеном, который в настоящее время является исполнительным директором компании.

Фризен потратил более шести лет на разработку и тестирование своей технологии сбора воды при содействии Университета штата Аризона (где он раньше преподавал инженерное дело и материаловедение).

Очевидно, что тяжелая работа Фризена окупилась. В недавнем интервью The Verge Фризен сказал, что панели Source уже работают в таких местах, как пострадавшее от урагана Пуэрто-Рико, а также в школах и детских домах для беженцев в Ливане. В ноябре 2017 года панели Source также поступили в продажу потребителям в США.С.

Хотя технология, безусловно, впечатляет, нынешняя цена делает ее недоступной для большинства людей. Например, типичная установка для дома стоит около 4500 долларов. Это 2000 долларов за две панели Source и 500 долларов за установку. (Компания заявляет, что средний срок окупаемости составляет пять лет.)

Пока цены не снизятся, я считаю, что наилучшее использование Source будет заключаться в обеспечении питьевой водой сообществ, которые в настоящее время не имеют к ней доступа. И, как я упоминал в начале этой статьи, это около 2.1 миллиард человек! Очевидно, что организации по оказанию помощи при стихийных бедствиях могли бы стать лучшим партнером Source.

В долгосрочной перспективе также возможно, что Source сможет справиться с бедствием пластикового загрязнения. По словам Фризена, установка Source с двумя панелями может помочь изъять из обращения 70 000 пластиковых бутылок с водой. (На основании срока службы панелей.)

Итак, от спасения жизней до сокращения загрязнения пластиком Source кажется именно тем, что нужно миру прямо сейчас.

Пожалуйста, посетите веб-сайт Zero Mass Water для получения дополнительной информации об Источнике.

 

Крейг Дж. Тодд — внештатный писатель, увлеченный технологиями, трендами и простотой.

Свяжитесь с Крейгом через Twitter.

 

Эта запись была размещена в Новости и помечена как чистая энергия, солнечная энергия, вода.

Состав «зеленого бензина»

Электроды в испытательной ячейке для производства водорода с помощью света. Кредит: Эрвин Рейснер

(физ.org) — Имитируя естественный процесс, совершенствовавшийся в течение миллиардов лет для улавливания солнечной энергии, исследователи создают искусственные фотосинтетические системы, которые будут превращать воздух и воду в транспортное топливо.

Через несколько десятилетий домовладельцы могут иметь свои собственные электростанции, которые используют солнечный свет не только для питания своих домов, но и для синтеза бензина для своих автомобилей. Таково видение химика доктора Эрвина Рейснера, который работает над разработкой процесса, который мог бы сделать возможным этот энергетический сценарий будущего, а также его можно было бы масштабировать для обеспечения промышленных уровней производства топлива.

«Солнце обеспечивает нашу планету непрерывным потоком электромагнитной и безуглеродной энергии и действительно является наиболее очевидным и распространенным источником энергии, способным удовлетворить долгосрочный спрос человечества на энергию», — сказал он.

«Учитывая, что почти 80% энергии в мире используется в виде топлива, одной из основных задач является создание устойчивой альтернативы с нулевым выбросом углерода, достаточно рентабельной, чтобы заменить использование бензина и дизельного топлива».

Энергия, хранящаяся в ископаемом топливе, первоначально исходила от солнца.То же самое относится и к энергии, вырабатываемой системами, разрабатываемыми Рейснером и его коллегами. Но энергия создается в режиме реального времени, в отличие от тысячелетий, необходимых для создания нефти, угля и газа из остатков растений и животных.

Технология использует солнечную энергию для разделения элементов, из которых состоит вода, и углекислого газа (CO2). В результате реакции образуется синтетический газ, или синтез-газ, состоящий из богатого энергией водорода (h3, который сам по себе может использоваться в качестве топлива) и монооксида углерода (CO) – и эта смесь газов может быть преобразована в жидкие углеводороды, такие как нефть, с помощью установленного процесса. промышленный процесс.

«Нефтехимическая промышленность десятилетиями успешно производила синтез-газ на промышленном уровне для производства фармацевтических препаратов, пластмасс и удобрений, — пояснил Рейснер, руководитель Христианской допплеровской лаборатории химического факультета, — но для этого требуется ископаемое топливо, чтобы производить синтетический газ, тем самым истощая наши природные запасы и производя парниковый газ CO2 в качестве побочного продукта.Поэтому он не является ни возобновляемым, ни чистым.

«Процесс, который мы разрабатываем, является устойчивым, потому что он использует расщепление воды под действием солнечного света и извлекает углерод из атмосферы только для того, чтобы вернуть его, когда синтетический газ используется для высвобождения энергии.»

Химики взяли пример с мира природы. Например, гидрогеназы, обнаруженные во многих микробных организмах, являются биологическими катализаторами, способными производить h3 из воды. Команда Рейснера создала синтетическую небольшую молекулу, которая имитирует активность гидрогеназ и стабильна в использовании. Кроме того, в то время как для эффективного образования h3 требуется платина в качестве катализатора, которая дорога и относительно дефицитна, искусственный катализатор использует широко распространенные металлы железо, никель и кобальт.

Первая веха была достигнута в прошлом году, когда ученые успешно продемонстрировали, что можно генерировать h3 в пробирке на стенде, на воздухе, путем смешивания синтетического катализатора с красителем, поглощающим свет и воду. «Катализатор выделения h3, который активен при повышенном уровне кислорода, имеет решающее значение, если мы хотим разработать промышленный процесс разделения воды», — пояснил Рейснер. «Реальное устройство будет подвергаться воздействию атмосферного O2, а также производить O2 на месте в результате расщепления воды.Всегда считалось, что это очень сложно сделать, но мы показали, что это возможно.»

Теперь достигнута еще одна веха. «В природе гидрогеназы поглощают электроны из окружающей среды — и фактически это обеспечивает ценный процесс «зачистки» для их удаления», — добавил он. «Мы хотели найти способ передать эти электроны нашему синтетическому катализатору в реакции, управляемой солнечным светом, и снова обратились к биологическим системам за подсказками. Без электронов гидрогеназа или синтетическая альтернатива не могут работать.»

Фотосистема II (PSII) — это растительный белок, который улавливает фотоны света и использует их для возбуждения электронов и окисления воды с образованием O2. Теперь исследователи интегрировали этот белок в синтетическую систему для извлечения электронов для производства h3. «То, что мы создаем, — это искусственный метаболический путь, который обычно не встречается в природе. Комбинируя нашу синтетическую версию ФС II и синтетическую гидрогеназу, первая улавливает световую энергию и передает электроны второй.»

Искусственный фотосинтез является интенсивной областью исследований во всем мире. В чем, по мнению Райснера, его команда может добиться наибольшего успеха, так это в его междисциплинарном подходе и инновационной комбинации сбора света, окисления воды и производства водорода: «Сочетать все три процесса сложно, но теперь мы можем совместить улавливание света непосредственно с топливом. поколения, и мы движемся к достижению этого с высокой эффективностью».

Поскольку синтетические катализаторы намного меньше, чем их биологические аналоги, они могут быть сконцентрированы на твердой структуре, позволяя химической реакции продолжаться более эффективно, чем это было бы возможно естественным путем.

Но может ли технология перейти от пробирки к гигатоннам, необходимым для промышленного масштабирования? «Мы должны быть реалистами, и для того, чтобы воплотить наш сценарий в реальность, по-прежнему требуется ряд настоящих прорывов. Даже если они у нас будут завтра, пройдет не менее 20 лет, прежде чем мы увидим, что этот тип технологий обеспечивает большую часть мирового транспорта. топлива», — предупредил Рейснер. «Тем не менее, мы уверены, что возобновляемый синтез-газ, технология «зеленого бензина», сможет обеспечить устойчивое развитие нашей нынешней отрасли.Наш подход привлекателен тем, что позволяет поддерживать существующую транспортную инфраструктуру лишь с небольшой адаптацией».


Ученые производят h3 для топливных элементов с использованием недорогого катализатора в реальных условиях
Предоставлено Кембриджский университет

Цитата : Воздух, вода и солнце: ингредиенты «зеленого бензина» (15 октября 2013 г.) получено 7 апреля 2022 г. с https://физ.org/news/2013-10-air-sun-ingredients-green-gasoline.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Происхождение волокон в производстве бумаги: Солнце, Земля, Вода, Воздух

Никакой другой промышленный продукт не воплощает природу так, как бумага.При производстве бумаги не нарушаются естественные циклы, но благодаря передовым технологиям она не только устойчива, но и обладает исключительными свойствами.

 

Мягкая, тонкая, прочная, но в то же время хорошо впитывающая, чистая, твердая… Для огромного разнообразия применений существует определенный тип бумаги, и для каждого типа бумаги в основе его создания лежит часто гениальное решение. Но для всех бумаг есть четыре константы: Солнце, Земля, Вода, Воздух.

 

Среди многочисленных переменных, определяющих характеристики бумаги, одной из важнейших является Солнце.Именно благодаря солнцу и различным уровням его воздействия, которое испытывают деревья и другие растения, рынок может предложить все, от специальной папиросной бумаги для обертывания апельсинов и лимонов, до прочной бумаги для упаковки или полупрозрачного пергамента для особых случаев. случаи.

 

Свет Солнца обеспечивает фотосинтез, механизм жизни растений: волокна деревьев и растений растут, поглощая минералы, воду, воздух и свет. Благодаря необычайной способности природы приспосабливаться на разных широтах растут разные деревья, с более короткими или более длинными и более или менее устойчивыми волокнами.Разнообразие природы определяет и состав почвы, которая обогащает растения различными минеральными веществами в зависимости от местности и микроклимата. Это также относится к ветру, дождю и близости к воде.

 

Бумага является одним из самых необычных примеров связи между природой и изобретательностью, потому что, начиная с того, что предлагают различные среды, только изобретательность, технология и глубокое видение позволяют превратить массу волокон в неограниченное разнообразие бумаги.

 

Растения, состоящие из длинных и прочных волокон, дают прочную бумагу; из коротких и менее твердых волокон получают мягкую бумагу; хлопок и конопля подходят для бумажных денег; другие тонкие волокна, такие как солома, являются альтернативным источником для производства папиросной бумаги, где древесного волокна не хватает. Все это разнообразие является результатом условий среды и приспособления каждого вида к Воздуху, Воде, Земле и Солнцу: широколиственные (присутствующие в районах с умеренным климатом) — коротковолокнистые растения; хвойные (растущие в районах с холодным климатом) — длинноволокнистые растения.

 

Что отличает одно волокно от другого, так это толщина клеточных стенок. Из тонкостенных волокон получается очень устойчивая к трению плотная бумага; из толстостенных волокон получаются бумаги, которые легче рвутся, но они очень гладкие. Следовательно, солнце, микроклимат и баланс окружающей среды присутствуют в каждом типе бумаги так же, как изобретательность и технология, потому что условия выращивания определяют длину, толщину и тип волокна.

 

Современное производство уделяет первостепенное внимание защите лесов и может также управлять ориентацией волокон в процессе производства; таким образом, он иллюстрирует тот динамичный диалог между мыслью и окружающей средой, который большинство людей называет «прогрессом».

 

Для других — возможно, меньшинства — бумага является чем-то волшебным, потому что несет с собой богатство Земли, энергию Солнца, силу Ветра, одухотворенность Воды и несет на себе отпечаток человеческой мысли: Почти алхимический видение, которое, возможно, бумажная промышленность обязана не только уважать, но и открывать заново.

 

Аммиак — возобновляемое топливо, получаемое из солнца, воздуха и воды — может обеспечить энергией планету без углерода | Наука

СИДНЕЙ, БРИСБЕН И МЕЛЬБУРН, АВСТРАЛИЯ — Древние засушливые ландшафты Австралии — благодатная почва для нового роста, говорит Дуглас Макфарлейн, химик из Университета Монаша в пригороде Мельбурна: обширные леса с ветряными мельницами и солнечными панелями.На страну падает больше солнечного света на квадратный метр, чем на любую другую, а сильные ветры дуют на ее южное и западное побережье. В целом Австралия может похвастаться потенциалом возобновляемой энергии в 25 000 гигаватт, что является одним из самых высоких показателей в мире и примерно в четыре раза превышает установленную мощность производства электроэнергии на планете. Тем не менее, с небольшим населением и несколькими способами хранения или экспорта энергии его возобновляемые ресурсы в значительной степени не используются.

Вот здесь и появляется МакФарлейн. В течение последних 4 лет он работал над топливным элементом, который может преобразовывать возобновляемую электроэнергию в безуглеродное топливо: аммиак.Топливные элементы обычно используют энергию, запасенную в химических связях, для производства электричества; MacFarlane’s работает наоборот. В своей лаборатории на третьем этаже он демонстрирует одно из устройств, размером с хоккейную шайбу, обшитое нержавеющей сталью. Две пластиковые трубки на его задней стороне питают его газообразным азотом и водой, а шнур питания обеспечивает электричество. Через третью трубку на передней части он бесшумно выдыхает газообразный аммиак, и все это без тепла, давления и выбросов углерода, которые обычно необходимы для производства химиката.«Это вдыхание азота и выдыхание аммиака», — говорит Макфарлейн, сияя, как гордый отец.

Компании по всему миру уже ежегодно производят аммиак на сумму 60 миллиардов долларов, в основном в качестве удобрения, и устройство Макфарлейна может позволить им производить его более эффективно и чисто. Но у него есть амбиции сделать гораздо больше, чем просто помогать фермерам. Преобразуя возобновляемую электроэнергию в богатый энергией газ, который можно легко охладить и сжать в жидкое топливо, топливный элемент Макфарлейна эффективно поглощает солнечный свет и ветер, превращая их в товар, который можно отправить в любую точку мира и преобразовать обратно в электричество или энергию. газообразный водород для питания автомобилей на топливных элементах.Газ, выходящий из топливного элемента, бесцветен, но с точки зрения окружающей среды, по словам Макфарлейна, аммиак настолько зелен, насколько это возможно. «Жидкий аммиак — это жидкая энергия», — говорит он. «Это устойчивая технология, которая нам нужна».

Аммиак — один атом азота, связанный с тремя атомами водорода — может показаться не идеальным топливом: химическое вещество, используемое в бытовых чистящих средствах, имеет неприятный запах и токсично. Но его плотность энергии по объему почти вдвое больше, чем у жидкого водорода — его основного конкурента в качестве экологически чистого альтернативного топлива — и его легче транспортировать и распространять.«Его можно хранить, транспортировать, сжигать и снова превращать в водород и азот, — говорит Тим ​​Хьюз, исследователь в области хранения энергии из производственного гиганта Siemens в Оксфорде, Великобритания. — Во многих отношениях это идеально».

Исследователи по всему миру стремятся к одному и тому же видению «экономики аммиака», и Австралия позиционирует себя как лидера. «Все только начинается», — говорит Алан Финкель, главный научный сотрудник Австралии, базирующийся в Канберре. По словам Финкеля, федеральные политики еще не предложили какого-либо серьезного закона в поддержку возобновляемого аммиака, что, возможно, понятно для страны, давно приверженной экспорту угля и природного газа.Но в прошлом году Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии заявило, что создание экспортной экономики для возобновляемых источников энергии является одним из его приоритетов. В этом году агентство объявило о первоначальном выделении 20 миллионов австралийских долларов на поддержку технологий экспорта возобновляемых источников энергии, включая транспортировку аммиака.

Ветреные побережья Австралии предлагают огромное количество энергии, которую она может однажды экспортировать в виде безуглеродного топлива.

СОВЕТ ПО ЗАЩИТЕ БЕРЕГОВ, ЮЖНАЯ АВСТРАЛИЯ

В штатах Австралии политики рассматривают возобновляемый аммиак как потенциальный источник местных рабочих мест и налоговых поступлений, говорит Бретт Купер, председатель Renewable Hydrogen, консалтинговой фирмы по возобновляемым видам топлива в Сиднее.В Квинсленде официальные лица обсуждают создание экспортного терминала аммиака в портовом городе Гладстон, который уже является центром доставки сжиженного природного газа в Азию. В феврале штат Южная Австралия выделил 12 миллионов австралийских долларов в виде грантов и кредитов на проект по производству возобновляемого аммиака. А в прошлом году международный консорциум объявил о планах построить комбинированную ветряную и солнечную электростанцию ​​стоимостью 10 миллиардов долларов США, известную как Азиатский центр возобновляемой энергии в штате Западная Австралия. Хотя большая часть из 9000 мегаватт электроэнергии проекта будет передаваться по подводному кабелю для питания миллионов домов в Индонезии, часть этой энергии может быть использована для производства аммиака для экспорта на большие расстояния.«Аммиак является ключевым фактором экспорта возобновляемых источников энергии», — говорит Дэвид Харрис, директор по исследованиям технологий с низким уровнем выбросов Австралийской организации научных и промышленных исследований (CSIRO) Energy в Пулленвейле. «Это мост в совершенно новый мир».

Однако сначала проповедникам возобновляемого аммиака придется заменить один из крупнейших, самых грязных и проверенных временем промышленных процессов в современном мире: то, что называется Габер-Бош.

Завод по производству аммиака, металлический мегаполис из труб и резервуаров, расположен там, где красные скалы пустыни Пилбара в Западной Австралии встречаются с океаном.Завод, принадлежащий Yara, крупнейшему в мире производителю аммиака, построенный в 2006 году, до сих пор блестит. Он находится в авангарде технологий и является одним из крупнейших заводов по производству аммиака в мире. Тем не менее, его ядром являются стальные реакторы, в которых до сих пор используется вековой рецепт производства аммиака.

До 1909 года азотфиксирующие бактерии производили большую часть аммиака на планете. Но в том же году немецкий ученый Фриц Габер обнаружил реакцию, которая с помощью железных катализаторов могла расщепить жесткую химическую связь, удерживающую вместе молекулы азота, N 2 , и соединить атомы с водородом, чтобы получить аммиак.Реакция требует грубой силы — давления до 250 атмосфер в высоких узких стальных реакторах — процесс, впервые внедренный в промышленность немецким химиком Карлом Бошем. Процесс довольно эффективен; около 60% энергии, затрачиваемой на установку, в конечном итоге накапливается в связях аммиака. Этот процесс, масштабированный до заводов размером с Yara, может производить огромное количество аммиака. Сегодня предприятие производит и отгружает 850 000 метрических тонн аммиака в год, что более чем вдвое превышает вес Эмпайр-стейт-билдинг.

Большинство используется в качестве удобрения. Растения жаждут азота, используемого для построения белков и ДНК, а аммиак доставляет его в биологически доступной форме. Реакторы Габера-Боша могут производить аммиак намного быстрее, чем естественные процессы, и в последние десятилетия эта технология позволила фермерам прокормить стремительно растущее население мира. Подсчитано, что по крайней мере половина азота в человеческом организме сегодня поступает из завода по производству синтетического аммиака.

Габер-Бош привел к зеленой революции, но процесс совсем не зеленый.Для этого требуется источник газообразного водорода (H 2 ), который отделяется от природного газа или угля в ходе реакции с использованием перегретого пара под давлением. Углекислый газ (CO 2 ) остается позади, на его долю приходится около половины выбросов всего процесса. Второе сырье, N 2 , легко отделяется от воздуха, состоящего на 78% из азота. Но для создания давления, необходимого для смешивания водорода и азота в реакторах, требуется больше ископаемого топлива, а значит больше CO 2 .Выбросы складываются: производство аммиака потребляет около 2% мировой энергии и генерирует 1% CO 2 .

Зеленый способ производства аммиака

Реверсивные топливные элементы могут использовать возобновляемую энергию для производства аммиака из воздуха и воды, что является гораздо более экологически чистым методом, чем промышленный процесс Габера-Боша. Возобновляемый аммиак может служить удобрением (традиционная роль аммиака) или энергоемким топливом. V. ALTOUNIAN/ SCIENCE

Yara делает первый шаг к экологизации этого процесса, открывая пилотную установку в 2019 году рядом с существующей фабрикой Pilbara.Вместо того, чтобы полагаться на природный газ для производства H 2 , новое дополнение будет подавать энергию от солнечной батареи мощностью 2,5 мегаватта в группу электролизеров, которые расщепляют воду на H 2 и O 2 . Предприятие по-прежнему будет использовать реакцию Габера-Боша для соединения водорода с азотом для получения аммиака. Но источник водорода на солнечной энергии сокращает общие выбросы CO 2 в процессе примерно вдвое.

Другие проекты следуют их примеру. В феврале штат Южная Австралия объявил о планах строительства завода по производству аммиака стоимостью 180 млн австралийских долларов, который снова будет полагаться на электролизеры, работающие на возобновляемых источниках энергии.Завод, который планируется открыть в 2020 году, станет региональным источником удобрений и жидкого аммиака, который можно сжигать в турбине или пропускать через топливный элемент для производства электроэнергии. Поставка жидкой энергии поможет стабилизировать энергосистему в Южной Австралии, где в 2016 году произошло серьезное отключение электричества.

Аммиак, произведенный таким образом, должен привлечь покупателей в таких странах, как Европейский союз и Калифорния, которые создали стимулы для покупки экологически чистого топлива. А по мере роста рынка будут расти и пути сбыта импорта аммиака и технологии его использования, говорит Харрис.К тому времени топливные элементы, такие как у Макфарлейна, могут быть готовы заменить саму компанию Haber-Bosch, а полузеленый подход к производству аммиака может стать полностью зеленым.

Вместо применения устрашающего тепла и давления обратные топливные элементы производят аммиак, ловко взаимодействуя с ионами и электронами. Как и в заряжаемой батарее, заряженные ионы текут между двумя электродами, на которые подается электричество. Анод, покрытый катализатором, расщепляет молекулы воды на O 2 , ионы водорода и электроны.Протоны проходят через электролит и протонную проницаемую мембрану к катоду, а электроны путешествуют по проводу. На катоде катализаторы расщепляют молекулы N 2 и побуждают ионы водорода и электроны реагировать с азотом и образовывать аммиак.

В настоящее время урожайность скромная. При комнатной температуре и давлении реакции топливных элементов обычно имеют КПД от 1% до 15%, а производительность невелика. Но Макфарлейн нашел способ повысить эффективность, заменив электролит.В электролите на водной основе, который используют многие группы, молекулы воды иногда реагируют с электронами на катоде, похищая электроны, которые в противном случае пошли бы на производство аммиака. «Мы постоянно боремся с тем, чтобы электроны превращались в водород», — говорит Макфарлейн.

Компонент обратного топливного элемента использует возобновляемую энергию для соединения воды и азота для производства аммиака.

СТИВЕН МОРТОН/ЧЛЕН КОРОЛЕВСКОГО ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА

Чтобы свести к минимуму эту конкуренцию, он выбрал то, что называется ионно-жидким электролитом.Такой подход позволяет большему количеству N 2 и меньшему количеству воды находиться рядом с катализаторами на катоде, увеличивая производство аммиака. В результате эффективность топливного элемента взлетела с 15% до 60%, как он и его коллеги сообщили в прошлом году в Energy & Environmental Science . С тех пор результат улучшился до 70%, говорит МакФарлейн, но с компромиссом. Ионная жидкость в его топливном элементе вязкая, в 10 раз более вязкая, чем вода. Протоны должны пробиваться к катоду, замедляя скорость образования аммиака.«Это причиняет нам боль, — говорит Макфарлейн.

Чтобы ускорить процесс, Макфарлейн и его коллеги экспериментируют со своими ионными жидкостями. В исследовании, опубликованном в апреле в ACS Energy Letters , они сообщают о разработке соединения, богатого фтором, который облегчает прохождение протонов и ускоряет производство аммиака в 10 раз. его клетки могут соответствовать целям, установленным для области Министерством энергетики США (DOE), которые могут начать бросать вызов Габеру-Бошу.

Рядом с Университетом Монаша Сарб Гидди и его коллеги из офиса CSIRO Energy в Клейтоне производят аммиак с помощью своего «мембранного реактора». Он основан на высоких температурах и скромных давлениях — гораздо меньших, чем в реакторе Габера-Боша, — которые, по сравнению с ячейкой Макфарлейна, повышают производительность, жертвуя эффективностью. В конструкции реактора используется пара концентрических длинных металлических труб, нагретых до 450°С. В узкий зазор между трубками течет H 2 , который может быть создан электролизером на солнечной или ветровой энергии.Катализаторы, заполняющие щель, расщепляют молекулы H 2 на отдельные атомы водорода, которые затем под небольшим давлением проталкиваются через атомную решетку стенки внутренней трубы к ее полому сердцу, где ждут закачанные молекулы N 2 . Каталитически активный металл, такой как палладий, выстилает внутреннюю поверхность, расщепляя N 2 и заставляя водород и азот объединяться в аммиак — гораздо быстрее, чем в ячейке Макфарлейна. Пока только небольшая часть входящего H 2 реагирует на каждом отдельном проходе — еще один удар по эффективности реактора.

Другие подходы находятся в разработке. В Колорадской горной школе в Голдене исследователи под руководством Райана О’Хейра разрабатывают реверсивные топливные элементы размером с пуговицу. Изготовленный из керамики, чтобы выдерживать высокие рабочие температуры, элемент может синтезировать аммиак с рекордной скоростью — примерно в 500 раз быстрее, чем топливный элемент Макфарлейна. Как и мембранные реакторы Гидди, керамические топливные элементы жертвуют некоторой эффективностью ради производительности. Даже в этом случае, говорит О’Хейр, им все еще необходимо повысить производительность еще в 70 раз, чтобы выполнить задачи Министерства энергетики.«У нас много идей, — говорит О’Хейр.

Пока неизвестно, окажется ли какой-либо из этих подходов эффективным и быстрым. «Сообщество все еще пытается понять, в каком направлении двигаться», — говорит Лорен Гринли, инженер-химик из Арканзасского университета в Фейетвилле. С ним согласен Григорий Соловейчик, менеджер в Вашингтоне, округ Колумбия, программы Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США по производству возобновляемых видов топлива. «Производить [зеленый] аммиак несложно, — говорит он.«Делать это экономически в больших масштабах сложно».

Похоже, есть достаточно интереса, чтобы начать эту отрасль.

  • Дэвид Харрис, CSIRO Energy

Какой бы отдаленной ни была перспектива идущих в Азию танкеров, полных зеленого австралийского аммиака, возникает следующий вопрос. «После того, как вы доставите аммиак на рынок, как вы извлечете из него энергию?» — спрашивает Майкл Долан, химик из CSIRO Energy в Брисбене.

Самый простой вариант, по словам Долана, — это использовать зеленый аммиак в качестве удобрения, подобно сегодняшнему аммиаку, но без штрафа за углерод.Кроме того, аммиак может быть преобразован в электричество на электростанции, предназначенной для сжигания аммиака, или в традиционном топливном элементе, как это планирует сделать завод в Южной Австралии. Но в настоящее время наибольшая ценность аммиака заключается в том, что он является богатым источником водорода, используемого для питания автомобилей на топливных элементах. В то время как аммиачное удобрение продается по цене около 750 долларов за тонну, водород для автомобилей на топливных элементах может стоить более чем в 10 раз больше.

В Соединенных Штатах автомобили на топливных элементах кажутся почти мертвыми, вытесненными автомобилями с батарейным питанием.Но Япония по-прежнему активно поддерживает топливные элементы. Страна потратила более 12 миллиардов долларов США на водородные технологии в рамках своей стратегии по сокращению импорта ископаемого топлива и выполнения своих обязательств по сокращению выбросов CO 2 в рамках Парижского соглашения по климату. Сегодня в стране насчитывается всего около 2500 автомобилей на топливных элементах. Но к 2030 году японские чиновники ожидают 800 000 человек. И нация присматривается к аммиаку как к топливу для них.

Преобразование водорода в аммиак только для того, чтобы снова превратить его обратно, может показаться странным.Но водород трудно транспортировать: его нужно сжижать, охлаждая до температуры ниже -253 °C, используя треть содержащейся в нем энергии. Аммиак, напротив, сжижается при температуре -10°C под небольшим давлением. Энергетические затраты на преобразование водорода в аммиак и обратно примерно такие же, как при охлаждении водорода, говорит Долан, а поскольку уже существует гораздо больше инфраструктуры для обработки и транспортировки аммиака, аммиак является более безопасным вариантом.

Над последним шагом — отделением водорода от молекул аммиака — работают Долан и его коллеги.На похожем на пещеру металлическом складе в кампусе CSIRO, который долгое время использовался для изучения горения угля, двое коллег Долана собирают двухметровый реактор, который кажется карликом по сравнению с соседним угольным реактором. При включении реактор «расщепляет» аммиак на две составляющие: H 2 , который собирают для продажи, и N 2 , чтобы поднять его обратно в воздух.

Этот реактор представляет собой увеличенную версию мембранного реактора Гидди, работающую в обратном направлении. Только здесь в пространство между двумя концентрическими металлическими трубами подается газообразный аммиак.Тепло, давление и металлические катализаторы разрушают молекулы аммиака и подталкивают атомы водорода к полой сердцевине трубки, где они объединяются, образуя H 2 , который высасывается и хранится.

В конечном счете, говорит Долан, реактор будет производить 15 кг водорода чистотой 99,9999% в день, что достаточно для питания нескольких автомобилей на топливных элементах. В следующем месяце он планирует продемонстрировать реактор автопроизводителям, используя его для заполнения баков Toyota Mirai и Hyundai Nexo, двух автомобилей на топливных элементах. Он говорит, что его команда на поздней стадии обсуждает с компанией возможность построить коммерческую пилотную установку на основе этой технологии.«Это очень важная часть головоломки, — говорит Купер.

После 2030 года Япония, вероятно, будет импортировать водород на сумму от 10 до 20 миллиардов долларов каждый год, согласно дорожной карте возобновляемых источников энергии, недавно опубликованной Министерством экономики, торговли и промышленности Японии. Япония, Сингапур и Южная Корея начали переговоры с австралийскими официальными лицами о создании портов для импорта водорода или аммиака, произведенных из возобновляемых источников. «Как все это сочетается экономически, я не знаю, — говорит Харрис.«Но похоже, что есть достаточно интереса, чтобы начать эту отрасль».

Купер знает, как он хочет, чтобы все закончилось. За кофе дождливым утром в Сиднее он описывает свое футуристическое видение возобновляемого аммиака. Когда он прищуривается, он может увидеть, может быть, через 30 лет, побережье Австралии, усеянное супертанкерами, пришвартованными к морским буровым установкам. Но они не будут заправляться маслом. Линии электропередач на морском дне будут доставлять к буровым установкам возобновляемую электроэнергию от ветряных и солнечных электростанций на берегу. На борту одно устройство будет использовать электричество для опреснения морской воды и подачи пресной воды в электролизеры для производства водорода.Другое устройство будет фильтровать азот с неба.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.