7 полезных экооткрытий российских учёных в 2024 году

Отечественная наука не стоит на месте, и 2024 год тому подтверждение. Российские учёные разработали несколько технологий, которые помогут бороться с борщевиком, сократить отходы и даже извлечь микропластик из рыбы. Рассказываем о семи самых прорывных разработках.

Новый способ переработки аккумуляторов

Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН разработали технологию переработки отработанных литий-железо-фосфатных аккумуляторов — подвида литийионных батарей, которые используют в электромобилях, а также в домашних и промышленных системах хранения энергии, которые работают с солнечными панелями или ветрогенераторами, в городском электротранспорте, мощных пауэрбанках и многих других продуктах и сферах.

При переработке аккумуляторов обычно используют дорогие и токсичные растворители, которые ещё и легко воспламеняются. Российские учёные заменили их на более безопасные и недорогие химические смеси — двух- и трёхкомпонентные растворы из широко доступных реагентов, таких как трибутилфосфат, ди(2-этилгексил)фосфорная кислота и ментол.

Литий, кобальт, графит, марганец и никель, которые нужны для производства аккумуляторов, — это ограниченные ресурсы. Высокоэффективная технология переработки поможет не только добывать меньше новых материалов, но и безопаснее и экономичнее возвращать их в производственный цикл.

Факт

Если утилизировать аккумуляторы неправильно, например, просто выбросить на свалку, то токсичные вещества будут отравлять окружающую среду. 

Вторая жизнь жвачки

Компания «ЭкоТехнологии» и её Центр исследований EcoTechLab придумали, как использовать жвачку с производственным браком, которая не подойдёт для продажи, в строительстве.

Факт

В России жевательную резинку не принимают на переработку, а в природе она не разлагается.

Эксперименты выявили, что специфический каучук, который входит в состав жевательной резинки, подходит для производства уплотнений, герметиков и клеевых составов. Поэтому вместо того, чтобы выбросить бракованные изделия, «ЭкоТехнологии» предложили добавлять их в строительные материалы.

В итоге жвачка заменила до 25% массы битумного вяжущего — смеси нефтепродуктов, из которой делают кровлю. Благодаря этому ещё и ослаб специфичный запах битума.

Искусственный интеллект против засухи

Учёные из Сколтеха и Сбера создали модель на основе искусственного интеллекта (ИИ), которая анализирует климатические данные и подсказывает, в каких районах ожидается засуха и когда.

Засухи создают риски для сельского хозяйства, объектов энергетики и населения. Мы используем результаты совместных исследований с коллегами из Сколтеха для повышения точности наших оценок в страховании и кредитовании. В ближайшие годы управление этими рисками может иметь более существенное влияние на бизнес, чем мы предполагали 3–5 лет назад. В таких задачах без модельных оценок не обойтись.

Назар Сотириади

Управляющий директор Департамента интегрированного риск-менеджмента Сбера

Диапазон прогнозов — от нескольких месяцев до года. Эта разработка пригодится в сельском хозяйстве, банкам и страховщикам, чтобы оценивать риски и кредитные рейтинги.

Рыба без микропластика

Биологи Томского государственного университета (ТГУ) запатентовали метод извлечения микропластика из рыбы.

Факт

Учёные ТГУ — российские лидеры по исследованию микропластика в экосистемах и живых объектах.

С помощью специальных реагентов учёные расщепляют белки, жиры и другие компоненты тканей рыбы, окисляют органические вещества в желудке или кишечнике и удаляют неорганические примеси. 

Как пояснила директор Центра исследования микропластика ТГУ Юлия Франк, прежде всего способ предназначен для изучения содержания частиц в желудочно-кишечном тракте рыб, но также может использоваться для анализа других органов — жабр, мышц, кожи.

Бактерии против грязного воздуха

Учёные Сибирского федерального университета разработали экспресс-метод оценки загрязнения воздуха с помощью светящихся бактерий и снега. 

Во время теста используют ферменты (люциферазу и оксидоредуктазу) из бактерий, которые определяют концентрацию вредных веществ в снегу. Если он загрязнён, свечение снижается. Результат появляется за несколько минут.

Исследование проводилось в Красноярске, где часто объявляют режим «чёрного неба» из-за высокой концентрации вредных веществ в воздухе. Учёные взяли пробы снега в разных зонах города — от пригородных лесов до промышленных районов. Выяснилось, что спустя 10 дней режима «чёрного неба» даже в природных зонах снег был загрязнён. Хуже всего ситуация обстояла с промзоной.  

Во всех пробах мы обнаружили мышьяк, кадмий, цинк, кобальт, ртуть и свинец. Универсальным загрязнителем для всех исследованных проб стал цинк — его уровень превысил предельно допустимые значения даже в городских лесах.

Валентина Кратасюк

Руководительница исследования, доктор биологических наук и профессор Сибирского федерального университета

Прогноз пеплопадов 

«Яндекс» запустил сервис на основе нейросети для прогнозирования распространения вулканического пепла. 

Облака пепла создают препятствия для движения самолётов и машин, а также негативно влияют на здоровье людей и экосистемы. Сервис поможет спасателям, городским службам и учёным оперативнее предупреждать авиакомпании, местных жителей и туристов о пеплопадах, а также лучше справляться с последствиями извержений.

Интерактивная карта покажет, как облака вулканического пепла будут перемещаться в течение суток после выброса. Пользователи могут выбрать интересующий вулкан и наблюдать за движением облака, а нейросеть отобразит его границы на разных высотах и в разные временные промежутки.

Борьба с борщевиком 

С опасным борщевиком Сосновского борются в основном с помощью пестицидов, что негативно влияет на экосистему. Учёные из Юго-Западного государственного университета в Курске предложили альтернативу — робота, который бьёт по сорняку СВЧ-волнами. Им управляет оператор, но аппарат может и самостоятельно отличить борщевик от других растений. 

Сейчас учёные работают над тем, чтобы сократить время микроволнового воздействия и увеличить продуктивность робота. Также его планируют полностью автоматизировать с помощью искусственного интеллекта.

По словам разработчиков, материал, который образуется после СВЧ-обработки, может стать удобрением. 

Мы регулярно делимся интересными открытиями и исследованиями в области экологии. Следите за нашими новостями, чтобы первыми узнавать о мировых научных достижениях.