Back to top

A jövő útszóró anyagát a természet ihleti

A Denveri Egyetem tudósai rovarok, pókok és halak utánzásával igyekeznek fagyálló anyagot készíteni. Egyes halak, rovarok sőt, még növények is több százezer év alatt megtanultak alkalmazkodni a hideg éghajlathoz úgy, hogy saját fagyálló szereket állítottak elő a túlélés érdekében.

Fotó: Pexels.com
A World Economic Forum online cikke szerint az USA, Kanada, Európa és Japán erős havazással érintett városai évi közel 20 millió tonna útszórósót használnak fel nagy gazdasági károkat okozva az autókban, az infrastruktúrában és a környezetben.

Az útszórósó jellemzően a konyhasó (NaCl) kevésbé finomított formája, illetve a nátrium-klorid és más anyagok, magnézium-klorid, kálium-klorid keveréke. Olyan anyagoké, amelyek csökkentik a víz fagyáspontját.

A Denveri Egyetem anyagtudósai most azon dolgoznak, hogy természetes megoldást találjanak a fagyáspont-csökkentésre, és a sózás kiváltására. Egyes halak, rovarok sőt, még növények is több százezer év alatt megtanultak alkalmazkodni a hideg éghajlathoz úgy, hogy saját fagyálló szereket állítottak elő a túlélés érdekében. Ezt a képességet igyekeznek a tudósok felderíteni, hogy aztán eltanuljuk tőlük és kevésbé szennyező síkosságmentesítési anyagok használatára térjünk át.

Az útszórósó hatásai

Azt minden autós tudja, hogy a sós latyak elősegíti a rozsdásodást , így csökkenti a kocsi várható élettartamát. Egy 2010-es amerikai vizsgálat szerint az USA autósai évente milliárdokat veszítenek a korrózió miatt.

A só károsítja azokat a felületeket, amelyekkel érintkezik, esetünkben az utakat is. a negatív töltésű kloridionok megváltoztatják a víz kémiai tulajdonságait, így az képes lesz roncsolni az acélt és a betont is. Növelik azok elöregedését, az utakon mélyítik a repedéseket illetve roncsolják a hidak szerkezetét.

A természetkárosító hatást egy erdőn átvezető út szélén álló fenyőfákon lehet a legjobban látni: barnás elszíneződés lesz a tűleveleken.

Ez a talaj és a felszín alatti vizek sós szennyezése miatt van, ami úgynevezett fiziológiai kiszáradást idéz elő. Vagyis a növények gyökerei nem képesek a vizet felvenni a nedves talajból sem. Ez pedig a növény- és állatvilágot egyaránt veszélyezteti.

Fotó: hba

A vízi élóvilág különösen érzékeny a sókra. a belőle felszabaduló klór gátolja a halak ívását, csökkenti a víz oxigéntartalmát, ami károsan hat valamennyi vízben élő növényre és állatra. Kivéve a cianobaktériumokat, vagyis a kék algát, mert azok szaporodását viszont elősegíti. Ez az élőlény azonban mérgező minden a vizet megivó állat, illetve ember számára.

Természetes fagyállók

A sót felváltó anyagnak a kutatók véleménye szerint nem szabad mérgezőnek lennie és a bomlása során is környezetre semleges, vagy jótékony hatású alkotórészekre kell bomlania méghozzá nem túl gyorsan, hogy megfelelő ideig kifejthesse a hatását.

Fotó: pexel.com
Utóbbira azért van szükség, mert van példa a túl rövid ideig ható jégoldóra. Ez a propilén-glikol, amit repülőgépek jégtelenítésére használnak.

Ez kevésbé mérgező, mint az autók hűtőfolyadékaként használt etilén-glikol.

A baj csak az a propilén-glikollal, hogy a hatása rövid ideig tart, ezért a repülőknek a jégtelenítés után viszonylag hamar fel kell szállniuk. Ezért használják ritkán utakra, no meg azért, mert bár az emberre nem ártalmas, a vízi élővilágra halálos lehet.

Természetes alternatívaként a tudósok olyan rovarokat és pókokat találtak Alaszkában, amelyek olyan fagyálló fehérjéket szintetizálnak a testükben, amelyek néhány fokkal csökkentik a víz fagyáspontját. Néhány hal, például egy antarktiszi sügérféle (Dissostichus mawsoni), fagyálló glikoproteineket hoz létre, amelyek megakadályozzák, hogy a Föld leghidegebb vizeiben megfagyjon az ereikben a vér.

Ahogy arról Monika Bleszynski, a kutatás vezetője, a Denveri Egyetem adjunktusa beszámolt, ezeknek a glikoproteineknek a többsége kényes szerkezet, amely gyorsan lebomlik a zord külvilágban. De azon vannak, hogy utánzás útján saját fagyálló vegyületeket állítsanak elő. Első kihívásuknak a természetes változatok működésének megismerését tekintik, hogy újra létrehozhassák azokat.

Dissostichus mawsoni
Fotó: Wikimedia Commons

„Bár még mindig sok mindent nem értünk, fejlett számítógépes modellezéssel vizsgáljuk meg, hogy a fagyálló fehérjék hogyan hatnak a vízmolekulákra.

Más tudósok felfedezték, hogy a halak fagyálló glikoproteinjei két fő szegmenst tartalmaznak, és bizonyos szakaszok lényegesebbek, mint mások.

Pontosabban a hidrogén- és oxigénatomokból álló hidroxilcsoportoknak nevezett vegyületek, amelyek a legtöbb munkát végzik. Ezek a kis vegyületek vízmolekulákkal úgy rögzülnek a helyükön, mint kulcs a zárban, hogy megakadályozzák a jég képződését. A fehérjék legkritikusabb szakaszainak is részét képezik, amelyek minden fejlődő jégkristály felszínéhez kötődnek, és megakadályozzák, hogy nagyobbak legyenek.

PVA
Fotó: Wikimedia Commons
A fagyálló fehérjék természetes polimerek, hatalmas hosszú molekulák, amelyek lánchoz hasonlóan kisebb ismétlődő molekulákból állnak.

Ezeknek a vegyületeknek az újrateremtése nem könnyű feladat, de laboratóriumban elkészíthetjük saját szintetikus változatainkat, kezdve a poli(vinil-alkohol)-lal vagy PVA-val.

Ez egy egyszerű, olcsó vegyület, amely nem mérgező az emberekre és a vízi élővilágra, és gyakori összetevője a mindennapi testápolási termékeknek is."

"A PVA ugyanazokat a hidroxilcsoportokat tartalmazza, mint amelyek a halak fagyálló fehérjéiben találhatók. Vegyipari technikával megváltoztathatjuk, hogy ezek a hidroxilok hol legyenek a polimer szerkezetében, így jobban hasonlíthatnak azokhoz a vegyületekhez, amelyeket a hal termel.

A jövőben képesek lehetünk arra, hogy a PVA-t mindennapi vegyületből jégharcos anyaggá változtassuk, amely szinte bárhol felhasználható." - mondja Monika Bleszynski.

Mivel a PVA nem bomlik le túl gyorsan, ezért olyan felületeken alkalmazható, amelyeknek jégmentesen kell maradniuk: utakon, járdákon és kapaszkodókon. Kémiai szerkezete alkalmassá teszi olyan spray-k vagy bevonatok készítésre, amelyek nem mérgezők, könnyen kijuttathatók és nem roncsolják sem az autókat, sem az emberek ruháját.

Forrás: 
magyarmezogazdasag.hu/weforum.org

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Májinka András: Menekülés

„Gyermekkorom óta életem része volt a természet szeretete, a növények, állatok, tájak megismerése. Szüleimmel sokat kirándultunk, ez azóta is az egyik kedvenc elfoglaltságom. Tősgyökeres alföldiként mindig is vonzottak a hegyvidéki tájak."

A Facebook-on árulják az amazóniai esőerdőt

Igaz, nem egy tételben, csak részleteiben, de árulják. A BBC újságírói felfedezték, hogy a Facebook Marketplace szolgáltatásán illegálisan árulnak védett esőerdőket Brazíliában. Néhány ajánlat műholdas fényképekkel és GPS-koordinátákkal rendelkezik. Az őslakosok a Facebook-nál reklamáltak.

Szlovákia: elrugaszkodást az agrárpiacon!

Egyik napról a másikra ránk törő időjárási szélsőségek, növekvő termelési költségek, csökkenő felvásárlási árak, és mindezekhez még a koronavírus-járvány. Pedig eddig is sok egyéb teher nehezedett a szlovákiai agrártermelők vállára. Vajon mennyire jók az idei kilátásaik? Mi az esélye a szlovákiai agrárpiac elrugaszkodásának?

Macskáink örömmel elfogadják az ételt ellenségeinktől is?

Egy kutatás bebizonyította, hogy a macskák egyáltalán nem preferálják jobban azt a személyt, aki pozitívan viszonyul a gazdájukhoz, mint azt, aki negatívan viselkedik velük szemben.

Megérkezett az első fekete gólya

Tegnap megérkezett Afrikából az első fekete gólya a Gemenc erdeibe. A fokozottan védett madár először elfoglalta fészkét, ezután mintegy fél óráig takarította azt, majd vélhetően élelem után indult. A madár nincs meggyűrűzve, de az erdőgazdaság osztályvezetője szerint ez a példány tavaly is Gemencen tartózkodott, általában ugyanazok a párok használják a fészkeket.

Már nyolc éve ünnepeljük a „Vadvilág Világapját”

Az ENSZ közgyűlése 2013-ban, a veszélyeztetett vadon élő állat- és növényfajok nemzetközi kereskedelméről szóló egyezmény (CITES) aláírásának 40. évfordulója alkalmából az egyezmény aláírásának napját, március 3-át a Vadvilág Világnapjává (World Wildlife Day) nyilvánította.

Természetközeli vadgazdálkodás a Pilisi Parkerdőben

A vadászható vadfajok az erdők fáihoz és más élőlényeihez hasonlóan a természeti tőke részei és az erdei ökoszisztémára gyakorolt hatásukat a gazdálkodási módszerek nagyban befolyásolják. Az oly sok természetjáró számára élményteli perceket szerző őzek, gímszarvasok, vaddisznók és más vadfajok élete szoros összefüggésben van az erdők fejlődésével, jólétével és fennmaradásával.

Zöld sziget a Gellért-hegyen

Az idén országos díjat kapott Gellért-hegyi kertjére Molnár István Mihály, cikkünk szerzője. Fajtákról és növényvédelemről osztja meg tapasztalatait.

Éghajlatváltozás miatti módszerváltás a metszésben

Sicz György nyugdíjas békéscsabai kertészmérnök a gyümölcsfái metszését két részben ütemezi be, mivel a most látható jó virágrügy berakódást egy késői fagy megritkíthatja. A klímaváltozás miatt érzékelhető időjárási anomáliák, a rövid időn belül bekövetkező nagy hőmérsékleti különbségek miatt erre számítani kell…

A Mecsek oldalában virágzik a mandula

Az idei nagyon enyhe tél melegrekordokkal búcsúzott február 26-án, az első tavaszi hétvégére viszont visszatér a tél. Milyen állapotban várják a gyümölcsfák a fagyokat? A legmelegebb hazai termőtájakon gazdálkodókat kérdeztük. Pécs környékén és a Balaton déli partján a kajszi rózsaszín bimbós állapotban van, a Mecsek oldalában virágzik a mandula.