Наши ученые расшифровали структуру редкого уранового минерала

🇷🇺 В Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ) смогли расшифровать структуру урамфита – редкого уранового минерала, открытого более семидесяти лет назад на секретном месторождении в Киргизии.

👉 Урамфит – урановый минерал, который отличается редкой особенностью – содержанием аммония. Урамфит был обнаружен в 1950 г. советским геологом З. А. Некрасовой, однако название и расположение месторождения, где его открыли, нигде не упоминалось из-за секретности всей информации, связанной с добычей урана на территории СССР. Только в 1990-е гг. эти сведения стали доступны: оказалось, что урамфит был найден в ураново-угольном месторождении Тура-Кавак, находящемся на территории современного Кыргызстана.

🎙 Найденный еще в 1950-е гг. образец урамфита неоднократно исследовался с помощью различных методов, но ни один из них не давал четкого понимания о строении минерала. В 2023 г. этот минерал был заново обнаружен на выработанном урановом месторождении Бештау (Ставропольский край). Образцы были переданы научной группе во главе с профессором СПбГУ Владиславом Гуржим для расшифровки структуры урамфита. «Сегодня определение структуры является неотъемлемой частью исследования новых минералов, с урамфитом существовала некоторая неопределенность, поскольку ранее мы не знали деталей строения вещества, а значит, не могли достоверно описать причины проявления его свойств и лишь предполагали их», – говорит Владислав Гуржий.

💪 Авторам исследования удалось получить структурные данные с очень маленькой пластинки минерала размером 40х10х5 микрометров (0,04×0,01×0,005 миллиметра), невидимого для невооруженного глаза. Исследования этого аммоний-содержащего минерала могут быть полезны не только минералогам, но также химикам и биологам, поскольку в образовании урамфита большую роль могли сыграть биологические процессы. «В природе кристаллы урамфита встречаются довольно редко. Не говоря уже о том, что этот минерал может довольно быстро разрушаться из-за существенных годичных колебаний температуры и влажности. Поэтому нам повезло вдвойне: обнаружить этот редкий минерал и найти, пусть и маленькие, но целые кристаллы, пригодные для детального изучения», – комментирует Владислав Гуржий.

👉 На данный момент ученым известно 11 урановых минералов с аммонием, причем все из них, кроме урамфита, найдены уже в XXI веке. Основная масса этих минералов была обнаружена в Юте и Колорадо (США), где источником аммония являются органические вещества, в том числе битумы. На месторождении Бештау органическое вещество в таких количествах отсутствует, и, в том числе, в этом – уникальность проведенного исследования.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/07/26/rossijskie-uchenye-rasshifrovali-strukturu-redkogo-uranovogo-minerala/

Заменить старый литиевый аккумулятор на новый, конечно, можно, но не лучше бы было сделать саму батарейку более долговечной? О том, какие технологии литий-ионных аккумуляторов химики разрабатывают сейчас в лабораториях – рассказывает инженер 1 категории института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Никита Жаров. https://nkj.ru/open/50464/

Гидриды являются связующим звеном между различными классами сверхпроводящих материалов

🇷🇺🇨🇳 Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR) синтезировали супергидрид лантана – новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода. Новый материал обладает сверхпроводимостью при сверхнизкой температуре (ниже минус 168-ми градусов Цельсия) и давлении в 1,2 млн атмосфер. Результаты исследования опубликованы в журнале National Science Review.

👉 Супергидрид лантана (La4H23) относится к полигидридам – новому классу соединений, которые синтезируют при давлении, превышающем атмосферное приблизительно в миллион раз. Особенность La4H23 заключается в том, что, в отличие от обычных металлов, с понижением температуры его электрическое сопротивление не уменьшается, а растет. Это свойство обычно характерно для полупроводников и многих высокотемпературных сверхпроводников.

🎙 «Наблюдая за столь необычным поведением нового полигидрида, мы решили исследовать влияние сильных импульсных магнитных полей на это соединение. Исследование образца, полученного нашими коллегами из Цзилиньского университета в камере с алмазными наковальнями, привело нас к ещё одному интересному открытию», – комментирует Дмитрий Семенок, сотрудник китайского Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления (HPSTAR).

✊ Оказалось, что в мощных импульсных магнитных полях у синтезированного супергидрида лантана наблюдается значительное отрицательное магнитосопротивление, что указывает на наличие у этого соединения аномальных свойств металла. Как правило, для металлов характерно положительное магнитосопротивление из-за большой длины траекторий движения электронов в магнитном поле, а отрицательное магнитосопротивление встречается очень редко.

🎙 «Мы пока ещё далеки от понимания всех процессов, определяющих физические свойства супергидридов. Однако с каждым годом появляются всё новые свидетельства того, что, несмотря на различия в механизмах спаривания электронов, гидриды имеют много общего с высокотемпературными сверхпроводниками, такими как купраты», – объясняет Дмитрий Семенок.

👍 Сочетая в себе свойства обычных и высокотемпературных сверхпроводников, гидриды выступают в качестве связующего звена между различными классами сверхпроводящих материалов. Ученые планируют продолжить изучение различных типов супергидридов в условиях сильного магнитного поля, уделяя особое внимание их нетипичному для металлов поведению.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/07/26/gidridy-javljajutsja-svjazujushhim-zvenom-mezhdu-razlichnymi-klassami-sverhprovodjashhih-materialov-issledovanie/

Новый тип мембран ускорит разделение азота и углекислого газа на ТЭС

🇷🇺 Ученые из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН создали полимерную мембрану, которая в два раза лучше аналогов разделяет азот и углекислый газ и в 60 раз лучше пропускает последний. Разработка позволит эффективнее осуществлять улавливание CO2 на теплоэлектростанциях.

👉 Мембраны – пористые полимерные материалы – используются для выделения CO2 из дымовых газов теплоэлектростанций (ТЭС). Они задерживают безопасный для атмосферы азот и хорошо пропускают углекислый газ, который затем удаляют с помощью системы очистки и помещают в резервуары, откуда его можно извлекать для промышленного применения.

👍 Обычно мембраны изготавливают из ацетата целлюлозы – полимера на основе обычной растительной клетчатки, к которой присоединены остатки уксусной кислоты. Ученые из Института нефтехимического синтеза РАН предложили коммерчески масштабируемую альтернативу, заменив основную целлюлозную цепь на полициклоолефиновую. В последней атомы углерода соединены в сложные трехмерные кольцевые структуры. Такие соединения обладают высокой термической и химической стабильностью.

💪 Авторы исследования ввели в состав полимера сложноэфирные группы, содержащие атомы углерода и кислорода. Это позволило повысить способность материала связываться с углекислым газом и ускорить прохождение CO2 через мембрану. Так, в сравнении с мембраной из ацетата целлюлозы новый материал в два раза лучше разделял углекислый газ и азот, а его проницаемость по отношению к углекислому газу оказалась выше более чем в 60 раз. Поэтому новая мембрана повысит эффективность разделения промышленных газов.

💥 Результаты исследования оказались неожиданными для его авторов. Как правило, при росте проницаемости мембраны падает селективность разделения газов, тогда как с увеличением качества газоразделения снижается проницаемость. Введение в состав полимера сложноэфирных групп привело к улучшению обоих параметров.

🎙 «Полученный материал продемонстрировал превосходные газоразделительные свойства. Структура нового полимера проста и легка в получении — предложенные мембраны можно создавать из продуктов нефтепереработки и традиционных акриловых мономеров, что делает их доступными. Внедрение их в системы газовыведения будет способствовать снижению парникового эффекта, вызванного выбросами теплоэлектростанций и других промышленных предприятий», – комментирует кандидат химических наук Евгения Бермешева.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/07/26/novyj-tip-membran-uskorit-razdelenie-azota-i-uglekislogo-gaza-na-teplojelektrostancijah/

Одна из крупнейших в мире плавучих солнечных электростанций находится на востоке Китая и состоит из 160 тыс. панелей, занимающих около 86 га.

Мощность станции - 40 МВт. Эксплуатируется Sungrow Power Supply Co.

Глобальные извлекаемые запасы нефти снизились на 3%

📉 Мировые извлекаемые запасы нефти в 2023 г. снизились на 52 млрд баррелей, из них 30 млрд баррелей были переведены в категорию добычных активов, а 22 млрд баррелей не были подтверждены бурением, согласно данным Rystad Energy. Объем извлекаемых запасов к январю нынешнего года достиг 1536 млрд баррелей, тогда как к началу 2018 г. он оценивался в 2210 млрд баррелей.

🛢 Оценка Rystad Energy включает запасы нефти и газового конденсата четырех категорий:
✔️ доказанные запасы действующих месторождений, шансы на добычу которых составляют более 90% с учетом технико-экономических условий;
✔️ вероятные запасы действующих месторождений, вероятность добычи которых оцениваются более чем в 50%;
✔️ возможные запасы недавно открытых месторождений, у которых этот показатель составляет более 10%;
✔️ наконец, «перспективные» запасы еще неразведанных месторождений. Если объем доказанных запасов первой категории составляет 449 млрд баррелей, то суммарный объем всех четырех – 1536 млрд баррелей.

💪 Пятерку крупнейших стран по объему извлекаемых запасов составляют Саудовская Аравия (247 млрд баррелей), США (156 млрд баррелей), Россия (143 млрд баррелей), Канада (122 млрд баррелей) и Ирак (105 млрд баррелей). Единственной страной мира, которая смогла добиться значимого прироста извлекаемых запасов, стала Аргентина, где их объем по итогам прошлого года увеличился на 4 млрд баррелей благодаря переоценке рисков добычи на формации Vaсa Muerta, которая по своим геологическим условиям близка к крупнейшим сланцевым формациям США (в том числе Bakken, Midland и Delawere).

👉 Сокращение объема извлекаемых запасов более чем на 700 млрд баррелей за последние шесть лет связано со снижением капвложений в проведение разведочного бурения. Сказывается развитие электротранспорта, из-за которого инвесторы опасаются, что их затраты не окупятся в долгосрочной перспективе. Согласно прогнозу Rystad Energy, глобальная добыча нефти в 2030 г. достигнет максимума в 108 млн баррелей в сутки (б/с), после чего начнется ее постепенное сокращение. К 2050 г. объем предложения снизится до 55 млн б/с. По оценке Rystad Energy, без дальнейшей электрификации транспорта текущий объем доказанных запасов (449 млрд баррелей) будет недостаточным для обеспечения конечного спроса.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/07/26/globalnye-izvlekaemye-zapasy-nefti-snizilis-na-3/

▪️Несмотря на прохождение пика энергетического кризиса и частичное замедление угольного спроса, прирост добычи угля в Китае, Индии и Индонезии пока что опережает темпы его сокращения в ведущих странах ОЭСР.

🇲🇳 Монголия стала мировым лидером по темпам прироста экспорта коксующегося угля.

👉 Ключевым драйвером является увеличение добычи на месторождении Таван-Толгой, которое в 2022 г. было соединено более чем 230-километровой железнодорожной веткой с ж/д станцией Гашун-Сухайт на границе с КНР.

💪 Лидерами по темпам прироста энергетического угля являются Индонезия и Австралия.

👉 В Индонезии сказывается рост собственной добычи (более чем на 25% в период с 2021 по 2023 гг.), а случае в Австралии – отмена ограничений на импорт австралийского угля в Китай, которые действовали в 2021-2022 гг.

Микроорганизмы для выработки липидов

👍 Жирообразующие микроорганизмы накапливают внутриклеточные липиды, аналогичные растительным маслам по составу и энергетической ценности, и признаны перспективным источником жиров для экологически сбалансированного производства биодизельного топлива. Биодизель, переработанный из липидов жирообразующих дрожжей, соответствует международным стандартам для биодизеля.

💪 Систематическая оценка жирообразующих дрожжей показала, что виды Yarrowia lipolytica, Rhodotorula toruloides, Lipomyces starkeyi и Cutaneotrichosporon oleaginosus выделяются на фоне других как значимые жирообразующие организмы. Хорошо изученный вид Y. lipolytica обладает преимуществом, так как выделяет предшественник ацетил-СоА для синтеза липида, терпена и каротеноида. Что еще важнее, Y. lipolytica быстро растет и может быть легко модифицирован методами генной инженерии. В отличие от Y. lipolytica, дрожжи R. toruloides, L. starkeyi и C. oleaginosus способны утилизировать ксилозу и, следовательно, обнаруживают преимущества в преобразовании лигноцеллюлозного сырья в липиды. Кроме того, и R. toruloides, и C. oleaginosus проявляют высокую толерантность к ингибиторам роста микроорганизмов, образующимся в процессе предподготовки лигноцеллюлозной биомассы (Таблица 2). Тем не менее, теоретический выход липидов, образующихся из сахаров, находится на уровне ниже 0,3 g/g. Применение дешевых видов сырья и повышение эффективности преобразования сахаров в липиды – важные условия экономической состоятельности выработки липидов жирообразующими микроорганизмами.

👉 Некоторые жирообразующие мицелиальные грибы обнаруживают потенциал выработки биодизельного топлива из лигноцеллюлозного сырья. Грибы вида Microsphaeropsis, Aspergillus oryzae, Mucor circinelloides, вида Colletotrichum и вида Alternaria обладают способностью одновременно утилизировать целлюлозу и накапливать липиды. Таким образом, липиды могут вырабатываться путем твердофазной ферментации лигноцеллюлозного сырья. На сегодняшний день выход липидов в процессе твердофазной ферментации составил около 40–80 мг/г сухих субстратов, что существенно ниже, чем при разделении процессов гидролиза и ферментации.
https://www.tg-me.com/globalenergyprize/7385

💸 Цены на энергетический уголь на ключевых хабах мира:

📌 Синий цвет – цены на хабе Ньюкасл (Австралия), который является крупнейшим торговым «узлом» на угольных рынках Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР);

📌 Голубой цвет – цены в порту Восточный (Приморский край), который является ключевым пунктом экспортной перевалки угля на российском Дальнем Востоке;

📌 Зеленый цвет – цены на хабе Ричардс-Бэй (ЮАР), который является экспортным индикатором для южноафриканских производителей.

🖼 «Геологи». Евсей Решин, 1953 год.

💪 С 2018 года мировая нефтегазовая отрасль сгененировала выручку на $20 трлн, из которых половина ушла в итоге на уплату налогов и пошлин, 40% – на покрытие операционных расходов и капитальных затрат компаний отрасли, а 10% – на выплаты акционерам и погашение долговых обязательств.

👆Доходы крупнейших стран-производителей ископаемого топлива в 2018-2022 гг.

📌 На вертикальной оси отражена доля налогов и пошлин на добычу и экспорт ископаемого топлива в структуре бюджетных поступлений;
📌 На горизонтальной – доля ископаемых топлив в национальной структуре экспортной выручки;
📌 Диаметр «кружков» прямо пропорционален объему экспортной выручки: чем больше выручка, тем шире круг.

👉 Как видно, странами-лидерами по объему экспортной выручки в 2018-2022 гг. были Россия и Саудовская Аравия – крупнейшие участники сделки ОПЕК+.
Доля налогов на добычу и экспорт ископаемого топлива в структуре бюджетных поступлений была наибольшей у Ирака и Кувейта, которые входят в пятерку ведущих производителей нефти на Ближнем Востоке.

🇶🇦 Доля ископаемых топлив в структуре экспортной выручки была наибольшей у Катара, входящего в тройку крупнейших в мире экспортеров СПГ, и Экваториальной Гвинеи, одной из малых стран-участниц сделки ОПЕК+.