Újratölthető cink-levegő akkumulátor nagy teljesítményű, környezetbarát prototípusát fejlesztették ki a Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Karának kutatói. Az új típusú energiatároló, cellulóz alapú, biológiailag lebomló anyagokat használ adalékanyagként és membránként. A fejlesztés már a kapacitás növelés fázisában tart, derült ki a Debreceni Egyetem cikkéből.

A lítium akkumulátorok hátrányai:

• a lítium bányászat környezeti teherrel járhat,
• kapacitásuk korlátozott,
• újrahasznosíthatóságuk körülményes,
• nehéz beilleszteni a körforgásos gazdaságba, ami a hosszú távú gazdasági és környezetvédelmi célokat mindenképp korlátozza. 

Ezeket a hátrányokat orvosolná a Debreceni Egyetem kutatóinak fejlesztése, amely a lítium más fémekkel történő kiváltására irányul.

Mit takar az új fejlesztés?:

A fejlesztésük során cinkanódot alkalmaznak. A cink-levegő akkumulátorok ennek is egy különleges válfajai, hiszen amellett, hogy cink az anód, a katódfolyamatnál a levegőből nyernek oxigént -magyarázta a kutatás alapját Nagy Tibor, a DE TTK Kémiai Intézet Alkalmazott Kémiai Tanszékének docense.

Előnyei az új fejlesztésnek:

• Nagy kapacitással rendelkezhet.
• Egy cinkanódot és aktív szénkatódot alkalmaznak, ami mindkettő nagyon olcsó alapanyag. 
• További előnye a rendszernek, hogy nem használnak katalizátort, ezáltal a prototípusban nincs nehézfém. 
• Az energiatárolás a katód-oldalon a levegőből kinyert oxigén segítségével valósul meg.
• A prototípus a hagyományos cink-levegő rendszerekhez viszonyítottan kisebb munkafeszültség tartományban működik, ami lehetővé tette, hogy jóval kíméletesebb körülmények között dolgozzon az akkumulátor. Ennek hatására stabilabb működést tudtak elérni, háttérbe szorultak a káros, a kapacitást és az élettartamot csökkentő folyamatok.
• Cink van az anódon és az aktív szénben nincs katalizátor, tehát semmilyen katalizátort nem alkalmaznak. Ez azért jó, mert egyszerű és környezetbarát. Elektrolitként lúgot alkalmaznak, amit viszonylag könnyen lehet semlegesíteni. Mindössze egy adalék van, az úgynevezett karboximetilcellulóz, ami cellulóz-alapú polimer. Tehát természetes eredetű az a gyapjúköpeny is, ami a két elektródot elválasztja egymástól, és lehetővé teszi az elektromos munkát.

Összefoglalva, a rendszer könnyen előállítható, egyszerű, olcsó és könnyen újra hasznosítható, nincs benne problémás elem.

A kutatásban a DE TTK Alkalmazott Kémiai Tanszék munkatársai mellett a Szilárdtest Fizikai Tanszék szakemberei is részt vettek. A kutatás részleteit, eredményeit a debreceni kutatók a Journal of Energy Storage folyóiratban publikálták. A tanulmánnyal Nagy Tibor elnyerte a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány Publikációs Díját.

A tanulmány, itt olvasható: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X22002079

2024. január 26-án rendeztük a harmadik JövőMűhely pódiumbeszélgetését, melynek témája a Zöld Kódex, azaz a város környezetvédelmi programja (KVP) volt. 

Debrecen Zöld Kódexét környezetvédelmi szakemberek és professzorok készítették el, ami jelenleg az ország legátfogóbb és legmodernebb környezetvédelmi programja.  

A kódexen dolgozó szakemberek ízig-vérig debreceniek, ismerik a város lüktetését, mindennapjait és a helyi történéseket. 

Az 50 intézkedéscsomagot tartalmazó kódex a 2023 és 2026 közötti időszakra határoz meg környezetvédelmi programokat.

Az intézkedéseket hatalmas érdeklődés övezi. Ezt az is alátámasztja, hogy a dehir.hu oldalon indított szavazáson pár nap alatt 20 ezer voks érkezett a debreceniektől. Kiderült, hogy a szavazás akkori állása szerint a debreceni Környezeti Ellenőrző Rendszer kiépítése és üzemeltetése, a Vizet a Nagyerdőbe! és az Újabb 10 000 fa ültetése voltak a legfontosabbak a lakosság véleménye szerint. Azonban a program egyik pontja, hogy Debrecen megpályázza az Európa Zöld Fővárosa címet is.

A JövőMűhely eseményén Balázs Ákos, Debrecen városüzemeltetésért és zöld ügyekért felelős alpolgármestere, Szűcs István és Hamecz Orsolya a Zöld Kódex szerkesztővel és társszerkesztővel, Husi Gézával, a közlekedés és energetika témacsoport vezetőjével, valamint Stündl Lászlóval, a vízrajz és települési vízgazdálkodás témacsoport vezetőjével beszélgetett. A moderátor ezúttal is Gulyás István szerkesztő-műsorvezető volt.

A Környezeti Ellenőrző Rendszer legfontosabb jellemzője, hogy a cégektől és a hatóságoktól függetlenül tud kontrollt biztosítani az itt működő vállalati tevékenységek felett.

Fenntarthatósági díjakat és érméket adtak át a Münchenben tartott csúcstalálkozón. Az esemény során John Kerry-n, az Egyesült Államok klímáért felelős elnöki különmegbízottján kívül Dr. Robin Yuqun Zeng, a CATL alapítója és elnöke vehette át a Nobel Sustainability Trust Kiemelkedő Hozzájárulási Érmet és Oklevelet.

A Fenntarthatósági Díj kitüntetettjeit a Müncheni Műszaki Egyetem független bizottsága választotta ki. Ebbe a bizottságba a világ különböző intézetei és egyetemei által kinevezett professzorok tartoznak. A Fenntarthatósági Díjat évente olyan személyeknek vagy intézményeknek adják át, akik jelentős fejlesztéseket segítettek elő, vagy kiemelkedően hozzájárultak a közösségek számára fenntartható megoldások megvalósításához.

A CATL sikereihez tartozik, hogy már négy akkumulátorgyárában elérte a karbonsemlegességet, továbbá célja, hogy a jövőben a debreceni üzemében is bevezesse a környezetbarát gyártási technológiát és hasznosítsa a zöld logisztika terén szerzett tapasztalatait.

A vállalat fenntarthatósági innovációi közé tartozik

• az idén augusztusban bemutatott szupergyorsan tölthető Shenxing akkumulátora, amely 10 perces töltéssel 400 km-es hatótávolságot képes biztosítani. 
• A Qilin akkumulátor, amelyet a TIME magazin a 2022-es év legjobb innovációjának választott egyetlen feltöltéssel, több mint 1000 km-es hatótávolságot biztosít. 
• Az energiatárolási ágazatban a CATL folyadékhűtéses energiatárolási megoldásai 20 éven át biztosítják a biztonságos és megbízható működést, jelentősen javítva a megújuló energiával kapcsolatos alkalmazások gazdaságosságát és hatékonyságát.

A világon minden harmadik elektromos járművet CATL akkumulátor hajt. A vállalat tevékenységével kiemelkedően hozzájárul az e-mobilitás elterjedéséhez és a globális zöld energiaátállás megvalósulásához azáltal, hogy világszerte elérhetővé teszi a kiváló minőségű energiatárolási technológiáját.

https://www.prnewswire.com/news-releases/the-2023-sustainability-awards-and-medals-supported-by-nobel-sustainability-trust-presents-on-8th-november-in-munich-301981869.html

https://www.catl.com/en/hungarynews/6137.html?lang=hu&type=1

November 9-én vehette át a németországi Münchenben a Nobel Sustainability Trust fenntarthatósági díjat Dr. Robin Zeng, a CATL akkumlátorokat gyártó vállalat elnöke. Annak járunk utána cikkünkben, hogy miért környezetileg fenntartható az akkumlátor gyártás globális viszonylatban.

Hogy megértsük miért szolgálhatja a fenntarthatóságot az akkumlátorok gyártása, ahhoz meg kell értenünk a globális éghajlatváltozás (klímaváltozás) kihívását, ami többek között a szén-dioxid (és más üvegházhatású gázok) kibocsátásából ered. Szén-dioxid kibocsátás jellemzően a fosszilis tüzelőanyagok azaz a szén (pl. fűtésre alkalmazzuk), kőolaj (pl. benzin vagy dízelolaj készülhet belőle), földgáz (pl. fűtésre alkalmazzuk) elégetése során keletkezik. Így az energiatermelés, a közlekedés, az ipar és a háztartások együttesen felelősek a nagy mennyiségű szén-dioxid kibocsátásért.

A klímaváltozás globális veszélyei közé tartozik pl.:

• Globális hőmérséklet emelkedése: Az üvegházhatású gázok (például a szén-dioxid) kibocsátása miatt a légkör jobban visszatartja a napfény hőjét, ami hozzájárul a globális hőmérséklet emelkedéséhez. Ez a folyamat vezet az átlaghőmérséklet növekedéséhez, ami kiterjedt következményekkel jár például hőhullámokkal, aszályokkal.
• Tengerszint-emelkedés: A globális felmelegedés hatására a jégolvadás és a gleccserek olvadása meggyorsul, ami várhatóan tengerszint-emelkedést eredményez. Ez fenyegeti a part menti területeket és szigeteket és azok lakosságát.
• Időjárási szélsőségek: A klímaváltozás növeli az extrém időjárási események gyakoriságát és intenzitását például hurrikánok, áradások és erdőtüzek formájában. 
• Táplálkozás veszélyeztetése: Az éghajlatváltozás kihat a mezőgazdaságra, növelve az élelmiszerelőállítás bizonytalanságait. 
• Biodiverzitás csökkenése: Az éghajlatváltozás felgyorsíthatja fajok kihalását, és csökkentheti a biodiverzitást, amely hosszú távon az ökoszisztémák stabilitását veszélyeztetheti.
• Óceánok savasodása: A légköri változások hatással vannak az óceánokra is. A megnövekedett légköri CO2 az óceánok savasodásához vezetnek, ami negatívan befolyásolja a tengeri élővilágot, különösen a korallzátonyokat.

A klímaváltozás globális kihívására adott megoldási válasz egyike:

Többek között a szén-dioxid kibocsátás csökkentése érdekében hozta az Európai Parlament azt a döntést, miszerint 2035-ig fokozatosan meg kell szüntetni a dízel- és a benzinüzemű új autók értékesítését az Európai Unióban, és minden új gyártású autónak kibocsátásmentesnek kell lennie. A kibocsátásmentes autók, mint az elektromos autók üzemeléséhez akkumulátorra van szükség. Továbbá ha azt szeretnénk, hogy az elektromos autók hajtóanyaga (áram) is  megújuló energiaforrásból származzon (Nap) napelemekre van szükség amely áram tárolását akkumlátorok teszik lehetővé. 

Így az akkumlátor gyártók, mint a CATL globális viszonylatban a környezeti fenntarthatóságot és a klímaváltozás elleni küzdelemért tesz a produktumukkal. Hogy milyen innovációkkal nyerhette el a CATL elnöke a Nobel Sustainability Trust fenntarthatósági díjat az az alábbi cikkből derül ki. KATT

A gyermekkori elhízás megelőzését és a felnőttkori elhízás kezelését segítheti a Debreceni, az Ulmi és a Lipcsei Egyetem szakembereinek közös tudományos vizsgálata.

Röszer Tamás, a kutatás vezetője, a Debreceni Egyetem ÁOK Gyermekgyógyászati Intézet gyermek obesitológus kutatója ismertette a hízás mikroszkopikus szintű folyamatait, amiből kiderült, hogy a zsíranyagcsere központi szereplői a sejtek energiatermelő egységei, az úgynevezett mitokondriumok.

A mitokondrium olyan, mint a sejtek „kályhája”, ami zsírt éget, és az elégetésből (lebontásból) hő és energia szabadul fel.

A kutatók azt találták, hogy elhízás esetén az embereknél a mitokondriumok örökítőanyagát a test immunrendszere kórokozónak tekinti és emiatt ellene fordul, megtámadja és így az nem tudja folytatni a zsírégetést. A zsírok így lerakódnak a sejtekben és fokozzák/fenntartják az elhízást.

A kutatók azonban azt is kimutatták, hogy a gyermekek sejtjei olyan mechanizmussal rendelkeznek, ami megvédi a mitokondriumokat és nem tekinti idegennek sőt, támogatja a mitokondriumok növekedését. Ez a védőmechanizmus D-vitamint igényel. 

Amiből az következik, hogyha gyerekként megfelelő a D vitamin ellátottság az később csökkenti a felnőttkori elhízásra való hajlamot. – Fejtette ki a hirek.unideb.hu-nak a kutatás vezetője.

Emlékszem pár éve még azon a híren csodálkoztunk a barátaimmal, hogy a növények kémiai vegyületek révén képesek a kommunikációra egymás között. Talán úgy képzeltem el ezt, mint a vezetékes internetet. Csak a növények esetén a vezeték a gyökereikhez kapcsolódó gombafonalak voltak, a messenger üzenet pedig a magukból kibocsátott kémiai vegyületek. De ha képesek a kommunikációra, akkor emlékeznek is? Ezt vizsgálták a Debreceni Egyetem MÉK Kar Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ kutatói egy nemzetközi tudományos csoport tagjaként.

„A növények helyváltoztatásra ugyan nem képesek és az őket érő környezeti hatásoktól sem tudnak elmenekülni, azonban a túlélésük érdekében szükséges, hogy a környezetből származó stresszhatásokra és információkra reagáljanak.” – mondta a hirek.unideb.hu-nak Dobránszki Judit tudományos tanácsadó, az Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ vezetője. Továbbá kifejtette, hogy a kutatók vizsgálatai szerint a növények olyan molekuláris hálózatokat fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy:

• tanuljanak, 
• kommunikáljanak egymással és a környezetükkel, 
• az őket érő ingerek függvényében döntéseket hozzanak és
• viselkedésüket módosítsák.

– Mindezen folyamatokhoz elengedhetetlen, hogy a növények emlékezzenek, azaz memóriájuk legyen.

Idegrendszer hiányában a növények emlékezőképességüknek alapjait biokémiai és molekuláris hálózatok biztosítják. Így képesek az információt:

• tárolni (megjegyezni),
• előhívni (emlékezni), 
• és szükség esetén törölni (elfelejteni).

Az interjú során Dobránszki Judit kiemelte még, hogy:

• a megszerzett tapasztalataikat a növények képesek átvinni utódaikba, tehát a növényi memória öröklődik.

Ez a kutatás nem csak amiatt jelentős, mert most már tudjuk azt, hogy a szobanövényünk emlékszik arra, hogy megöntöztük-e a héten, avagy sem. Ez a kutatás hozzájárul ahhoz, hogy vizsgálni tudják azt, hogy a növények mennyire tudnak alkalmazkodni például az éghajlatváltozásból fakadó egyre gyakoribb időjárási szélsőséghez. Mindezeken túl a kutatások lehetőséget kínálnak arra, hogy a növényekre ne úgy tekintsünk, mint az élettelen tárgyakra, hanem érző, kommunikáló és emlékező élőlényeket lássunk, amik méltók a gondoskodásra és szeretetre csak úgy, mint minden létező ezen a Földön.

https://hirek.unideb.hu/emlekeznek-e-novenyek

Olyan hihetetlen számomra a gondolat, hogy lehet, hogy a gyermekemnek már nem a mélymulcsos vagy az aquapóniás kertművelés lesz a trendi, hanem az űrben történő növénytermesztés. De vajon már tényleg itt tartunk, és ez a jövő? 

A magyar paprika termesztés tekintetében mindenképp közelítünk a csillagok felé. „A HUNOR – Magyar Űrhajós Program keretében a Debreceni Egyetem kutatói hosszútávú űrmissziók élelmiszer-előállítását kiszolgáló rendszerek kifejlesztésén dolgoznak, a VEGBOX TS elnevezésű kutatásban.” olvasható a Debreceni Egyetem cikkében. Továbbá kiemelik azt is, hogy az egyetem agrár szakemberei a saját nemesítésű paprikafajtákkal azon dolgoznak, hogy az asztronauták a saját maguk által megtermelt, friss, zamatos zöldségeket fogyaszthassák el az űrutazások, illetve -missziók során.

Csernoch László, a Debreceni Egyetem tudományos rektorhelyettese nyilatkozatában hangsúlyozta, hogy az agrárkar több évtizeden át nemesített paprikáját már a Nemzetközi Űrállomáson (International Space Station) tesztelik.

Hogy milyen magyar paprikát ehetnek a jövő asztronautái, azt a Debreceni Egyetem biotechnológiai alapokon működő üvegházában, a Biodrome-ban lehet meglesni, ahol zárt technológiák között termelik a gravitáció nélküli termesztésre esélyes paprikákat. Ezeknek az űrpaprikáknak minden részük hasznosítható pl. a leveleit ember fogyaszthatja el, míg a száruk rovar táplálékul szolgálhat majd.

Az űrnövényneveléssel kapcsolatban még csak annyit tudhattunk meg, hogy a kutatási projekt kiterjedt a magok kezelésére, a palánta nevelésre, a növények gondozására, valamint a termésen kívüli részek feldolgozására.

Így egyelőre nincs részletesebb rálátásunk az űrkertészkedés fortélyaira. De ami késik, nem múlik. Vajon egy hight tech űrkomposzt wc-vel alakítják át az emberi vizeletet vagy ürüléket a növények számára hasznosítható komposzttá, vagy más technológiával oldják majd meg a növények megfelelő tápanyagutánpótlását, hogy az űrbázison megmaradhasson az élet körforgása? Esetleg magfogás technikát alkalmaznak majd a jövő kertészei vagy a magok „MZ/X”-es technikával érkeznek meg fénypostával az űrhajókra a Földről?

Még számos megválaszolatlan kérdés van, de amire már most tanít az űrkertészkedés az, hogy: 

gondolkodjunk zárt rendszerben.

Tekintsünk úgy a kertünkre, mintha űrhajó lenne és minden erőforrásunkat megtartva és megbecsülve gondoskodjunk az élet alapvető feltételéről: az élelem előállításáról. 

Hogy csináld a Föld bolygón?

• Tápláld és óvd a talaj élőlényeit, hogy ők biztosíthassák a növények számára fontos tápanyagokat pl. szántás/ásás/rotálás helyett, takard mulccsal/mélymulccsal a talajt vagy juttass ki rá szerves trágyát/komposztot.
• Ne pazarolj el egy növényi részt sem, amit csak lehet, fogyassz el vagy komposztáld.
• Becsüld meg és őrizd meg mindazt, amit a Föld bolygó nyújtani tud számunkra, hogy ne kelljen az űrben kertészkednünk.

Remélem ezzel a cikkel sikerült felpaprikázni a kedélyeket egy jó kis földi „űrkertészkedéshez”.