بایگانی دسته: مطالب

اولین نگاه جامع به اثرات آتش سوزی های بزرگ کالیفرنیا در سال های 2020-2021 بر روی زیستگاه حیات وحش زمینی

در سال‌های 2020 و 2021، کالیفرنیا برخلاف هر چیزی که در رکورد مدرن ثبت شده، فعالیت آتش‌سوزی را تجربه کرد. هنگامی که دود پاک شد، میزان جنگل های سوخته در مجموع ده برابر بیشتر از میانگین سالانه ای بود که به اواخر دهه 1800 باز می گشت. ما می دانیم که حیات وحش در جنگل های غربی با تغییر زیستگاه و اختلالاتی مانند آتش سوزی تکامل یافته است.

 هر گونه واکنش متفاوتی نشان می دهد، برخی از دهانه ها سود می برند، برخی دیگر زیستگاه حیاتی خود را از دست می دهند. چیزی که ما نمی دانیم این است که افزایش شدت آتش سوزی در مقیاس های بزرگ چگونه روی زیستگاه و بقای آنها تأثیر می گذارد، زیرا بسیاری از گونه ها با این نوع «مگافایرها» سازگار نیستند.

forest fire brand fire conflagration preview

تنها چیزی که ثابت است تغییر است — آیا ضرب المثل اینطور نیست؟ ما می دانیم که حیات وحش در جنگل های غربی با تغییر زیستگاه و اختلالاتی مانند آتش سوزی تکامل یافته است. هر گونه واکنش متفاوتی نشان می دهد، برخی از دهانه ها سود می برند، برخی دیگر زیستگاه حیاتی خود را از دست می دهند. آنچه ما نمی دانیم این است که افزایش شدت آتش سوزی در مقیاس های بزرگ چگونه روی زیستگاه و بقای آنها تأثیر می گذارد، زیرا بسیاری از گونه ها با این نوع “مگافایر” سازگار نیستند.

 محققان در ایستگاه تحقیقاتی کوه راکی ​​به دنبال یافتن پاسخ هایی هستند. آنها یافته‌های خود را در «مگافایرهای کالیفرنیا 2020-2021 و تأثیرات آن بر زیستگاه حیات‌وحش» خلاصه می‌کنند، مقاله‌ای که امروز در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد .

چرا کالیفرنیا و چرا این دوره زمانی؟ در سال‌های 2020 و 2021، کالیفرنیا برخلاف هر چیزی که در رکورد مدرن ثبت شده، فعالیت آتش‌سوزی را تجربه کرد.

هنگامی که دود پاک شد، میزان جنگل های سوخته در مجموع ده برابر بیشتر از میانگین سالانه ای بود که به اواخر دهه 1800 باز می گشت.


تقریباً نیمی از جنگل‌هایی که سوختند، آتش‌سوزی شدیدی را تجربه کردند که 75 تا 100 درصد از پوشش گیاهی را از بین برد، و بیشتر این آتش‌سوزی، به جای موزاییک تکه تکه‌ای، مناطق وسیعی را تحت پوشش قرار داد.

دپارتمان ماهی و حیات وحش کالیفرنیا یک پایگاه داده جامع حیات وحش را مدیریت می‌کند و از تناسب زیستگاه صدها گونه در سراسر ایالت نقشه‌برداری می‌کند.

همراه شدن این موضوع با سوابق سازمان جنگل‌ها از آتش‌سوزی‌های جنگلی و برخی کارهای کامپیوتری شیک به محققان این فرصت را داد تا نگاهی گسترده به چگونگی شکل‌دهی این نوع «مگافایر» به زیستگاه حیات‌وحش در ایالت بیاندازند.

austribute

جسالین آیارز، نویسنده اصلی، می‌گوید: «هدف ما این بود که نگاهی گسترده بیندازیم تا درک بهتری از تأثیرات این نوع آتش‌سوزی‌ها بر روی زیستگاه حیات وحش به‌طور کلی به دست آوریم.» او ادامه داد، “و از آنجایی که هر گونه متفاوت است، این مطالعه نقطه پرش خوبی را برای دیگران فراهم می کند تا بتوانند روی یک گونه مورد علاقه یا گروه کوچکی از گونه هایی که زیستگاه های مشابهی دارند تمرکز کنند.”

آتش‌سوزی‌ها و زیستگاه‌های مورد مطالعه بیشتر در سیرا نوادا، جنوب کاسکیدز و مناطق کوهستانی کلامات کالیفرنیا قرار داشتند.

محققان بیش از 600 گونه حیات وحش را بررسی کردند و دریافتند که برای 50 گونه، آتش‌سوزی‌ها 15 تا 30 درصد زیستگاه را در محدوده محدوده آن‌ها در ایالت دربرگرفته است.

صد گونه آتش سوزی با شدت بالا را در بیش از 10 درصد محدوده جغرافیایی خود در کالیفرنیا تجربه می کنند.

16 گونه از این گونه ها گونه های مورد توجه مدیریتی هستند، مانند جغد خاکستری بزرگ، ولوورین، ماتن اقیانوس آرام و بوآ لاستیکی شمالی.

تحقیقات قبلی نشان می‌دهد که برخی از گونه‌ها مانند جغدهای خاکستری بزرگ ممکن است از نظر زیستگاه علوفه‌جویی از آتش سود ببرند و تا حدودی انعطاف‌پذیر باشند، اما باز هم، ناشناخته این است که آیا این مزیت با این بزرگی تغییر زیستگاه در چنین مدت کوتاهی صادق است یا خیر.

برخی از خبرهای خوب این است که با بررسی دقیق‌تر برخی از جزئیات در مورد تغییر زیستگاه بر اساس گونه‌ها، دانشمندان دریافتند که این آتش‌سوزی‌ها در مقایسه با گونه‌های حیات‌وحش به طور نامتناسبی بر روی زیستگاه‌های گونه‌های نگران‌کننده حفاظت تأثیر نمی‌گذارند، یافته‌ای که نشان می‌دهد این گونه‌ها کجا هستند. زندگی ممکن است به عنوان پناهگاه برای آنها باشد.

گاوین جونز، نویسنده ارشد و مشاور Ayars، تحقیقی را در مورد اینکه چگونه مدیریت فعال جنگل می‌تواند خطرات درازمدت از دست دادن زیستگاه جغدهای خال‌دار کالیفرنیا ناشی از افزایش اندازه و شدت آتش‌سوزی را جبران کند، انجام داده است. با توجه به اثرات تغییر زیستگاه در مقیاس بزرگ در یک دوره زمانی کوتاه، همراه با احتمال شایع تر شدن آتش سوزی های شدید در آینده، این مقاله جدید به مجموعه تحقیقات اضافه می کند و بر اهمیت افزایش سرعت و مقیاس تأکید می کند. مدیریت فعال جنگل

مشارکت استراتژیک ازبکستان و چین برای افزایش همکاری اقتصادی

16 اکتبر 2023، بیست و پنجمین مجمع عمومی UNWTO، سمرقند، اوبرکستان – به عنوان بخشی از تلاش ازبکستان برای بهبود و نوسازی اقتصاد خود، اوزبرکیتان به دنبال تقویت روابط خود با چین، شریک استراتژیک خود، از طریق سیاست خارجی است. دو کشور با ایجاد روابط دوجانبه بر اساس برابری،مشارکتُ احترام متقابل و در نظر گرفتن منافع، امیدوارند فعالیت و تجارت را برای بهبود اقتصاد افزایش دهند.

طی 30 سال گذشته، هر دو کشور 113 موافقت نامه بین دولتی و بین دولتی منعقد کرده اند، از جمله معاهده دوستی و همکاری بین جمهوری ازبکستان و جمهوری خلق چین که در سپتامبر 2013 امضا شد.

در چارچوب سازمان ملل، پکن از قطعنامه‌هایی که توسط رئیس‌جمهور ازبکستان مبنی بر تضمین همکاری بین‌المللی برای توسعه پایدار در منطقه آسیای مرکزی برای آموزش، تساهل مذهبی و توسعه گردشگری ارائه شده بود، حمایت کرد. دریای آرال به عنوان منطقه ای از نوآوری ها و فناوری های زیست محیطی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار و موارد دیگر اعلام شد.

در سال‌های اخیر، روابط بین کشورهای آسیای مرکزی و چین به حدی افزایش یافته است که سران کشورها را شامل می‌شود. در اجلاس اخیر در شیان، چین انگیزه جدیدی به همکاری های منطقه ای و ارتقای پروژه های مشترک مهم با ازبکستان داد.

ازبکستان یکی از اولین کشورهایی بود که از پروژه بزرگ یک کمربند، یک جاده چین با هدف تقویت اتصالات حمل و نقل بین المللی، توسعه تجارت گسترده، سرمایه گذاری و مبادلات بشردوستانه حمایت کرد. ازبکستان و چین تعامل اقتصادی متنوعی به میزان 8.9 میلیارد دلار ایجاد کرده اند که چین یکی از بزرگترین شرکای تجاری ازبکستان است که 18 درصد از تجارت خارجی این کشور را به خود اختصاص داده است.

WhatsApp Image 2023 10 17 at 11.25.32 36a5bb24

مشارکت اقتصادی

پروژه های استراتژیک مشترکی مانند خط لوله گاز چین – آسیای میانه، کارخانه سودا کونگراد و کارخانه کود پتاس دهکن آباد، نوسازی نیروگاه حرارتی انگرن ایجاد شد. پارک صنعتی پنگ شنگ با سرمایه گذاری چینی به عنوان منطقه آزاد اقتصادی در سیردریا تأسیس شده است، جایی که بیشترین تمرکز پروژه های سرمایه گذاری با سرمایه خصوصی چین در از بکستان است. ZTE، تولید کننده لوازم الکترونیکی، اولین خط تولید گوشی های هوشمند را در آسیای مرکزی ساخت. سرمایه گذاری مشترک بین پنگ شنگ، کارخانه معدن و متالورژی آلمالیک، AWP را راه اندازی کرد، کارخانه ای که سالانه حدود دو میلیون شیر و میکسر با استفاده از مواد خام داخلی تولید می کند.

WhatsApp Image 2023 10 17 at 11.25.33 f6ae6171

اقتصاد سبز

مسیر ازبکستان برای تقویت تولید صنعتی و کشاورزی، گذار به اقتصاد سبز، توسعه دیجیتال و نوآورانه، و همچنین پیشرفت های حاصل شده در سیاست منطقه ای و دیپلماسی اقتصادی خارجی، فرصت های جدیدی را برای گسترش زمینه های همکاری ازبکستان و چین باز کرده است.

در ژوئن، توافقی با China Energy برای ساخت نیروگاه فتوولتائیک خورشیدی یک گیگاواتی در کشکادریا و بخارا به دست آمد. پروژه ساخت مزرعه بادی با 111 توربین بادی توسط مصدر (امارات متحده عربی) در منطقه ناوی اجرا می شود. اولین ژنراتور بادی با ظرفیت 4.7 مگاوات از شرکت چینی Goldwind نصب شده است. قرارداد همکاری با کنسرسیومی از شرکت‌های چینی Huaneng Renewables Corporation و Poly Technologies برای ساخت ایستگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی با ظرفیت کل 2000 مگاوات در جیزخ و تاشکند ساخته شده است.

مذاکرات با غول فناوری اطلاعات چین هوآوی در مورد امکان بومی سازی تولید تجهیزات برای ایستگاه های خورشیدی در حال انجام است. به گفته چن جیاکای، مدیر هواوی در ازبکستان، این شرکت قبلاً در زمینه فتوولتائیک و ذخیره انرژی برای مصارف تجاری و خانگی در قلمرو ازبکستان تجربه دارد.

حمل و نقل و لجستیک

در سفر رئیس جمهور چین شی جین پینگ به ازبکستان در سال 2016، یک تونل 19 کیلومتری مشترک در راه آهن آنگرن-پاپ که مناطق مرکزی کشور را به دره فرغانه متصل می کند، مستقر شد. زیرساخت های باری چندوجهی از طریق بزرگراه تاشکند – اندیجان – اوش – ایرکشتم – کاشغر به صورت سه جانبه در سراسر راه آهن چین – قرقیزستان – ازبکستان در حال انجام است. تأثیر اقتصادی، کریدور اقتصادی چین-آسیای مرکزی-آسیای غربی را که یک ستون کلیدی کمربند و جاده است، رسمیت خواهد بخشید.

رئیس جمهور ا زبکستان، ش. میرضیایف بر وظیفه ارتقای استانداردهای زندگی برای مبارزه با فقر از طریق توسعه اجتماعی-اقتصادی دوجانبه تاکید کرد. در طول 40 سال گذشته، سیاست اصلاحات چین استاندارد زندگی را برای بیش از 800 میلیون نفر افزایش داد. سطح فقر 70 درصد از 97.5 درصد در سال 1978 به 0.6 درصد در پایان سال 2019 کاهش یافت.

WhatsApp Image 2023 10 17 at 11.25.32 3d052526 1

فقرزدایی

ازبکستان اصلاحات اجتماعی-اقتصادی را در اولویت قرار داد و فقر را با در نظر گرفتن تجربه چین با موفقیت کاهش داد و در سال 2022 1 میلیون نفر را از فقر نجات داد. امسال یک برنامه جداگانه ضد فقر در یکی از مناطق هر استان ازبکستان اجرا می شود. با مشارکت کارشناسان چینی، تاکنون 18 پروژه هدفمند اجتماعی-اقتصادی برای کاهش فقر در 14 منطقه ازبکستان آماده شده است.

تاریخ دو هزار ساله مبادلات دوستانه و عملکرد 30 ساله همکاری های متقابل سودمند نشان می دهد که تقویت همکاری های همه جانبه با روندهای زمانه و منافع اساسی دو کشور و مردم مطابقت دارد. شی جین پینگ، رئیس جمهور چین در مقاله خود برای سفر خود به از بکستان در سپتامبر 2022، گفت: با ایستادن در تقاطع گذشته و آینده، ما سرشار از انتظارات و اعتماد به آینده روابط چین و ازبکستان هستیم.

ازبکستا ن و چین یکدیگر را به عنوان شرکای قابل اعتمادی می‌دانند که علاقه‌مند به تقویت شراکت‌های استراتژیک برای ایجاد همکاری‌های سودمند متقابل به ارتفاعات جدید هستند.

چکیده مقاله آقای زیلولا یونسوا،

رئیس بخش مرکز مطالعات روابط بین‌الملل وزارت امور خارجه جمهوری ازبکستان

فراتر از افسانه اکتشاف غرب، تاریخ غنی و اغلب نادیده گرفته شده است

تنها یک موزه در امتداد مسیر قدیمی اورگان وجود دارد که داستان گسترش آمریکا به سمت غرب را از نگاه کسانی که در حال گسترش هستند، بازگو می کند. در گوشه‌ای از اورگان که با واشنگتن و آیداهو هم مرز است، این گالری‌ها و نمایشگاه‌های تعاملی با صفحات چوبی، میراث مردم بومی را جشن می‌گیرد و برای آنچه که هنگام ورود پیشگامان ویران شد، عزاداری می‌کند. با قدم زدن در یک سطح شیب دار طولانی، بازدیدکنندگان وارد نمای آجری یک «مدرسه آموزشی هندی» می شوند، جایی که کودکان بومی به زور تغییر مذهب داده و جذب می شوند. عکسی در اندازه واقعی از دانشجویان که به بیش از یک قرن پیش خیره شده اند. یونیفرم های همسان آنها را شبیه سربازان کوچک می کند.

فراتر از افسانه اکتشاف غرب، تاریخ غنی و اغلب نادیده گرفته شده است
غواصی در زیر شبه جزیره یوکاتان مکزیک در نزدیکی ویرانه‌های مایا تولوم، به کاوش یک سنت کلیسای جامع می‌پردازد. 
برای 135 سال، نشنال جئوگرافیک باستان شناسان، مردم شناسان و غواصان را به سرتاسر جهان فرستاده است تا بینش های تازه ای از تمدن های گمشده کشف کنند.

بابی کانر توضیح داد: «به ما گفته شد که اگر می‌خواهیم تاریخ خود را به خوبی بیان کنیم، خودمان بنویسیم. او در اتاق کنفرانس موسسه فرهنگی Tamástslikt نشست، مرکزی که او در رزرواسیون Umatilla، خانه قبایل Cayuse، Umatilla و Walla Walla اداره می‌کند. و این داستان به قدمت زمان است: فتح.

تاریخچه اکتشاف اغلب به صورت باینری گفته می شود. کاوشگر و کوه بلند. کاوشگر و جزیره دور افتاده کاوشگر و قبیله بدون تماس. فاتح و فتح شده. امروزه تعریف اکتشاف گسترده تر شده است. ما بدنمان، اصل و نسبمان، ظرفیت مغزمان، ایده خانه را بررسی می کنیم. ما تاریخ را بررسی می کنیم و اینکه چه کسی می تواند آن را بازگو کند. کاوشگر یک ماجراجو، یک نمایشگر، یک دانشمند بوده است، و اکنون یک کهن الگوی جدید وجود دارد: آشتی دهنده – کسی که به ما کمک کند بفهمیم چگونه به اینجا رسیدیم. این پیشگامان کتاب های تاریخ ما را بازجویی می کنند، آنها را بازنویسی می کنند و امیدوارند که از تکرار گذشته جلوگیری کنند.

کلاژ ایجاد شده از عکس افراد، موشک ها و بالن ها.
از زمانی که الکساندر گراهام بل، رئیس اولیه نشنال جئوگرافیک، وسایل پرنده خود را در تپه های نوا اسکوشیا (بالا سمت چپ) آزمایش کرد، هوانوردی ما را مجذوب خود کرده است. همانطور که فضا به یک مرز علمی تبدیل شد، ما به جمع آوری نمونه ها از استراتوسفر کمک کردیم (درصد … ادامه مطلبمنبع عکس برای تصویر: JAMES P. BLAIR (بالون STARGAZER، بالا راست); دیوید مونتلئون (هواپیما)؛ OTIS IMBODEN (پرتاب موشک)؛ ریچارد هیویت استوارت (بالون اعزامی استراتوسفر)؛ مجموعه بل (زنگ و همکار با بادبادک تجربی)

زمانی که با کانر در آن اتاق کنفرانس نشستم، شش ماه را در اورگان، ایالت خودم، گذراندم و منتظر همه‌گیری COVID-19 بودم. سال‌ها از مکان‌هایی مانند باتلاق‌های دورافتاده سودان جنوبی، مرز بیابانی ایالات متحده و مکزیک، و کوه‌های شرق کنگو برای این مجله ارسال می‌کردم. اکنون، پیش پا افتاده بودن خانه ای که هرگز به آن علاقه زیادی نداشتم، جلوی من کشیده شده بود. دیری نگذشت که در لبه ایالت قرار گرفتم و ایده خود را از اکتشاف زیر سوال بردم.

اما ابتدا، اجازه دهید حدود 60000 سال را به عقب برگردانیم به زمانی که “یک مستعمره کوچک در آفریقا به جهان رفت و ارتباط خود را از دست داد.” این به گفته فیلیپه فرناندز-آرمستو، مورخ و استاد دانشگاه نوتردام است، که نزدیک به شش دهه را صرف مطالعه چگونگی تغییر جهان توسط فرآیندی کرده است که او آن را مسیریابی می‌نامد – که در آن فرهنگ‌های مختلف با هم برخورد می‌کنند، تعامل می‌کنند، و سازگار می‌شوند.

در سفرهایی که با حرص، امپریالیسم، مذهب و علم به یکدیگر دامن می زنند. او می‌گوید: «تاریخ اکتشاف در حال بازگرداندن مسیرهای بین مردم مختلف است.» گویی هزاران سال است که سعی کرده ایم فاصله ای را که اجداد اولیه ما بین ما گذاشته اند، چه خوب و چه بد، از بین ببریم.

این هدف بود که دانشمندان، دانشمندان و مردان نظامی را متحد کرد تا انجمن نشنال جئوگرافیک را در سال 1888 تأسیس کنند. در 135 سال گذشته، ما دریا، آسمان، زمین و فضا را “برای افزایش و انتشار دانش جغرافیایی” لوله کشی کرده ایم. ” اکتشافی که ما تأمین مالی کردیم و مستندسازی کردیم، گاهی کمتر در مورد برقراری تماس و بیشتر در مورد اولین بودن به نظر می رسید. و هیچ کمبودی در این نقاط عطف وجود نداشت: از صعود به قله اورست با تیم آمریکایی تا نقشه برداری از کف اقیانوس اطلس.

کلاژ ساخته شده از عکس های مردم، شترها، اهرام و ویرانه های پترا.
پیاده‌روی‌های طاقت‌فرسا، صعودها و عبور از دریا مسیرهای جدیدی را در سراسر جهان ترسیم کرده‌اند، پدیده‌های طبیعی را نقشه‌برداری کرده‌اند و فرهنگ‌های مرتبط را به هم متصل کرده‌اند. ادامه دهنده سنت کاشفان گذشته در اینجا نویسنده پل سالوپک (جلو) است که در 10 سال گذشته، 24… ادامه مطلبمنبع عکس برای تصویر: NEIL M. JUDD (CHACO CANYON SURVEYOR); مجموعه خانواده لیکی (لوئیس لیکی، مرکز، و همکاران با استخوان های فیل ماقبل تاریخ)؛ از HARRIET CHALMERS ADAMS (آدامز با شتر); ریک اسمولان (ROBYN DAVIDSON WITH CAMEL ON 1700-MILE AUSTRALIA TREK)؛ جان استن مایر (سالوپک و راهنمای اتیوپی احمد الما)؛ کوری ریچاردز (اورست)؛ استفن آلوارز (پترا)

ابتدا به اکتشافاتی تبدیل شدند: علم، فضا و جهان طبیعی به خاطر اسرارشان به هم ریخته شدند. لیکی‌ها اجداد فسیل‌شده ما را کشف کردند، جین گودال در میان شامپانزه‌ها زندگی می‌کرد، و مایک فی، حافظ طبیعت، مسیری 2000 مایلی را در جنگل‌های بارانی آفریقای مرکزی ترسیم کرد. کاشفان امروزی ممکن است اصلاً انسان نباشند: آیا دوربین زمانی که برای عکاسی از اعماقی که انسان ها هنوز به آن نرسیده اند به اعماق اقیانوس انداخته می شود، کاوش می کند؟ یا یک ربات میکروسکوپی که برای انجام عمل جراحی از بدن ما عبور می کند؟

داستان ها برای صدها سال به اکتشاف دامن زده اند. در دورانی که به عنوان عصر اکتشاف اروپایی شناخته می شود، از قرن 15 تا 17، داستان های عامه پسند از قهرمانان در سفرهای جسورانه می گفت و این به اصطلاح عاشقانه های جوانمردی ممکن است الهام بخش کلمب و ماژلان برای حرکت دریانوردی باشد. داستان سرایی بارها و بارها جهان را با نسل های جدیدی از کاشفان پر کرده است. شاید عکس‌ها و نقشه‌هایی که مجله نشنال جئوگرافیک منتشر کرد، شما را به بیرون رفتن و دیدن دنیا تشویق کرد. اما داستان‌ها همچنین در خدمت افسانه‌ای غربی درباره کاشف بوده‌اند که کاملاً درست نیست.

فرناندز-آرمستو می‌گوید: «متون برای بحث درباره کاوشگران دیگر کشورها شکست خورده است، بنابراین در 500 سال گذشته این داستانی بود که مردهای سفیدپوست مرده بودند. “این تصور را ایجاد کرد که این یک فعالیت مردانه سفیدپوست است – به هیچ وجه اینطور نیست.”

یکی از اولین نقشه های جهان حدود 8000 سال پیش بر روی دیوار غاری در هند ترسیم شد و اولین کاشف که به نام می شناسیم، هارخوف است که در حدود 2290 سال قبل از میلاد سفیری را از مصر فراعنه به مناطق گرمسیری آفریقا رهبری کرد و سپس مهاجرت بانتوها از غرب آفریقا در سراسر قاره جنوب صحرا، از هزار سال قبل شروع شده است.

 در اقیانوس آرام، ملوانان در گودال‌ها و کاتاماران‌ها ستاره‌ها و موج‌های دریا را دنبال می‌کردند تا جزایر را از گینه نو تا هاوایی نقشه‌برداری و مستعمره کنند، از حدود 1500 قبل از میلاد در قرن هفتم، یک راهب چینی به نام Xuanzang از چین، هند و نپال عبور کرد. جستجو برای متون مقدس بودایی اصلی در همان قرن، ارتش های عربی از شبه جزیره عربستان به سمت آسیای مرکزی و شمال آفریقا حرکت کردند که با انگیزه فتح مقدس تغذیه می شد.

کلاژ عکس از عکس های غواصان، کشتی غرق شده، کشتی ها و ماهی ها.
دوربین‌ها، زیردریایی‌ها و دستگاه‌هایی که از راه دور کار می‌کنند، اعماق مات اقیانوس را آشکار می‌کنند. یکی از اولین داستان‌های زیر آب نشنال جئوگرافیک، اکتشافاتی از حیاط کره (پایین سمت راست)، اولین کشتی اکتشافی در اعماق دریا را نشان می‌دهد. با ارتفاع 3500 فوت پایین آمد… ادامه مطلبمنبع عکس برای تصویر: EMORY KRISTOF (SUBMERSIBLE); WINFIELD PARKS (قایق های بادبانی)؛ JOHN TEE-VAN (BATHYSPHERE); ویدئو هنوز توسط FALKLANDS HERITAGE MARITIME TRUST، NATIONAL GEOGRAPHIC (استقامت)؛ ROBERT B. GOODMAN (غواص با دوربین); لوئیس ماردن (گروه سه غواص)؛ اندی من (غواص با کوسه)

دوران کاشف مرد سفید پوست مدت ها پس از آن فرا رسید و کهن الگو بر روایت غربی تسلط یافت. اما آن کاوشگران دیگر همیشه آنجا بوده اند.

در آرشیو نشنال جئوگرافیک، نمونه‌های مدرن‌تری را می‌بینم که جامعه آن زمان نادیده گرفته بود: ژولیت بردون، کاشف زن که با نام آدام وارویک برای انتقال کاوش‌های خود در چین در دهه 1920 منتشر کرد، و رینا تورس د آرائوز، انسان شناس پانامایی که اولین سفر خود را از جنوب به آمریکای شمالی با ماشین انجام داد. 

در انبوهی از بریده‌های خبری در مورد هریت چالمرز آدامز – که در آغاز قرن بیستم، 40000 مایل در آمریکای لاتین را طی کرد، مسیر کلمب را از اروپا به آمریکای جنوبی بازگرداند، و از سنگرهای خط مقدم جنگ جهانی اول عکس‌برداری کرد – سرفصل‌ها نشان می‌دهند. علاقه بیشتر به اینکه چگونه او از کلیشه زنانه دور شده است: “زنی بدون ترس از موش” یکی را می خواند.

همانطور که در طول تاریخ می کاوشیم تا افراد جدید را به پانتئون کاشفان بیاوریم، داستان های قدیمی را دوباره ارزیابی می کنیم: کاوش برای افرادی که مورد کاوش قرار می گرفتند – و سپس اغلب مورد استثمار یا حتی نابودی قرار می گرفتند چه معنایی داشت؟ آیا واقعاً می توان مکانی را کشف کرد؟ و چه کسی را باید کاوشگر دانست؟ آیا حوا به خاطر گاز گرفتن میوه حرام و کسب علم است اما از عدن چشم پوشی کرده است؟ یا پاندورا که به دلیل کنجکاوی مجبور شده است جعبه را باز کند و بدبختی ها را بر سر دنیا بیاورد؟

امروزه تاریخچه اکتشاف برای پر کردن حفره‌های قدیمی توسط افرادی مانند تارا رابرتز بازنویسی می‌شود، کسی که در مارس 2022 با غواصی خود در حین غواصی در فلوریدا برای نقشه‌برداری از کشتی‌های غرق‌شده که زمانی افراد برده را از آفریقا به آنجا می‌بردند، ظاهر شد. آمریکا. یازان کوپتی، یک مورخ شفاهی فلسطینی، در حال حفاری عکس‌های یک قرنی از فلسطینی‌ها از آرشیو نشنال جئوگرافیک است و از رسانه‌های اجتماعی برای پر کردن داستان‌های آنها استفاده می‌کند – نام آنها، تعطیلات در حال جشن گرفتن، روستاها در پس‌زمینه.

در مؤسسه فرهنگی Tamástslikt، کانر، که از دودمان Cayuse، Nez Perce و Umatilla می‌آید، برای توصیف این شکل جدید از اکتشاف از کلمه «بازیابی» استفاده کرد. اخیراً رقصندگان یک رقص تشریفاتی پس از نبرد را اجرا کردند که نیم قرن بود در انظار عمومی دیده نشده بود. قبیله Nez Perce 320 جریب زمین اجدادی را برای جمع آوری، دفن مردگان خود و میزبانی فستیوال ها به دست آورده است. اسامی قبایل در حال بازگشت به نقشه ها و علائم هستند.

کانر گفت که ایده گفتن داستان آنها در یک موزه در ابتدا قبایل کنفدراسیون پناهگاه سرخپوستان Umatilla را گیج کرد. چیزی برای جشن گرفتن در مورد نابودی مردم و سرزمین آنها وجود نداشت. اما آنها به این فکر کردند که چگونه روایت اکتشاف در اورگان هنوز با یک واگن پیشگام بر روی پرچم و مجسمه پیشگام در بالای ساختمان کاپیتول تجلیل می شود. و آنها در نظر گرفتند که داستان آنها چقدر بزرگتر از سرزمینی است که در آن اتفاق افتاده است – گوشه ای دورافتاده در لبه غربی آمریکا – و چقدر می تواند در سراسر جهان قابل ارتباط باشد. او گفت: «این مرکز جهان ماست، اما به همه جهان‌های دیگر متصل است.»

نقشه‌های لمسی ساخته‌شده با GIS به افراد نابینا کمک می‌کند تا آگاهی فضایی پیدا کنند

برای افرادی که نابینا هستند یا دارای بینایی ضعیف هستند، دستورات صوتی در برنامه های ناوبری رایج – اغلب همراه با وسایل کمکی دیگر، مانند عصا یا سگ راهنما – به طرز شگفت انگیزی به آنها کمک می کند تا از نقطه A به نقطه B بروند. اما کاربران این موارد برنامه ها معمولاً در طول مسیر، زمینه های زیادی را از دست می دهند. برنامه‌های ناوبری به شما می‌گویند که در گوشه بعدی باید مستقیم یا راست یا چپ بروید. اما آیا این یک گوشه 60، 90 یا 120 درجه است؟ چه نوع خیابانی خواهد بود – یک خیابان باریک برای عابران پیاده یا یک خیابان عریض با تعداد زیادی ماشین؟ آرند یان ون دونگن، ساکن Vught، هلند، که از نظر قانونی نابینا است، فکر کرد. “شما این اطلاعات را از برنامه ناوبری دریافت نمی کنید. برای داشتن یک نمای کلی از آن به یک نقشه نیاز دارید.»

نقشه‌های لمسی ساخته‌شده با GIS به افراد نابینا کمک می‌کند تا آگاهی فضایی پیدا کنند
افرادی که نابینا هستند یا بینایی محدودی دارند نقشه ها را آزمایش کرده اند.

یک همکاری پرشور و پرشور در هلند در حال انجام است تا به افرادی که نابینا هستند یا بینایی محدودی دارند دسترسی منظم به نقشه‌های لمسی داشته باشند که می‌تواند به آنها کمک کند تا آگاهی موقعیتی از مکان‌هایی که می‌روند – خواه در اطراف محله‌شان قدم بزنند یا سفر کنند. به شهر بعدی، یا سفر به شهری دور. آژانس کاداستر، ثبت زمین و نقشه برداری هلند – معروف به Kadaster – با Esri Nederland (توزیع کننده Esri در هلند)، چندین سازمان دسترسی محلی و تعداد انگشت شماری از دانشگاه ها و دانشگاهیان برای استفاده از فناوری ArcGIS برای تولید نقشه ها بر روی کاغذ متورم کار می کند. که افراد مبتلا به اختلالات بینایی می توانند آن را لمس کنند تا مروری بر محله ها، مناطق، کل کشورها و جهان داشته باشند.

این گروه می‌خواهد اطمینان حاصل کند که نقشه‌ها برای طیف گسترده‌ای از نیازها و ترجیحات کاربران کاربردی هستند – و افرادی که بینایی ضعیفی دارند یا بدون دید می‌توانند نقشه‌ها را در صورت تقاضا، بدون کمک یک فرد بینا سفارش دهند. همکاران همچنین هدف خود را برای دسترسی به افرادی فراتر از هلند قرار داده اند.

وینسنت ون آلتنا، مشاور تحقیق و نوآوری در Kadaster گفت: «از طریق ArcGIS Living Atlas of the World، ما داده‌هایی برای کل جهان در مقیاس‌های مختلف در دسترس داریم. “گروه پروژه مایل است این نقشه ها را در صورت تقاضا برای مردم در همه جا در دسترس قرار دهد، به ویژه کسانی که در مکان هایی زندگی می کنند که دسترسی محدودی به منابعی مانند این دارند.”

جولیان نائوتا، مدیر محصول گرافیک لمسی در بنیاد Dedicon، که یک موسسه غیرانتفاعی است، می‌گوید: «همه رسانه‌های بصری باید برای افراد کم‌بینا یا افراد دارای ناتوانی در خواندن اقتباس شوند، به این دلیل ساده که، اول از همه، آنها مردم هستند. متون و تصاویر را در قالب های جایگزین بازتولید می کند و به پروژه کمک می کند. “برای اینکه آنها بتوانند به طور کامل در جامعه بسیار بصری و پر تصویر ما شرکت کنند، به راهی برای درک تصاویر، خواندن متن و تجربه نقشه ها نیاز دارند.”

یک راه حل دیجیتال ظهور می کند

اگرچه نقشه های لمسی برای افراد نابینا یا کم بینا موجود است، اما تهیه آنها اغلب دشوار و زمان بر است.

یک نقشه لمسی با عنوان بریل که جاده‌ها، ساختمان‌ها و انواع پوشش گیاهی را نشان می‌دهد
افراد نابینا یا کم بینا می توانند با استفاده از انگشتان خود بفهمند مسیرهای پیاده روی، جاده ها، خطوط راه آهن، ساختمان ها، چمن و آب کجاست.

Nauta گفت: “Dedicon برای مدت طولانی نقشه های لمسی می سازد، اما همیشه یک فرآیند دستی بوده است.” وقتی کسی تماس می گیرد و نقشه یک کشور یا منطقه خاصی از شهر خود را می خواهد، یکی از تصویرگران ما شروع به کشیدن خیابان به خیابان می کند که البته بسیار کار بر است. این بدان معناست که ما نمی‌توانیم تعداد زیادی نقشه در روز، در سال بسازیم.»

شش سال پیش، ون آلتنا نماینده Kadaster در یک کنفرانس بود و با آنا وتر، کارآموز Esri سوئیس در آن زمان، که از فناوری ArcGIS برای ساخت اطلس لمسی سوئیس استفاده کرده بود، برخورد کرد. ون آلتنا به کار او علاقه مند بود و از او خواست که داده ها و فایل های پروژه را برای او بفرستد تا بتواند چیزی مشابه با داده های هلندی ایجاد کند. او وقت نداشت فوراً پروژه را دنبال کند، اما چند سال بعد، زمانی که ون آلتنا با Daan Rijnberk که در آن زمان کارآموز در Kadaster بود، کار می کرد، این ایده دوباره مطرح شد.

آن دو با Bartiméus، موسسه ای برای افراد کم بینا در تماس بودند. بنیاد دسترسی، سازمانی که بر دسترسی دیجیتال، فیزیکی و اجتماعی تمرکز دارد. بنیاد ددیکن؛ و کتابخانه سوئیس برای نابینایان و کم بینایان. این سازمان‌ها به آن‌ها کمک کردند گروه‌های متمرکز را با افراد نابینا برگزار کنند تا دریابند که نقشه‌های لمسی چگونه می‌توانند به آنها در زندگی روزمره کمک کنند.

ناوتا یکی از کاربران را در یک گروه تمرکز اولیه به یاد می آورد که گفته بود یک بار از خط راه آهن محلی برای رفتن به یک فروشگاه سخت افزار در یک روستای همسایه استفاده کرده است. چند روز بعد، آن شخص مجدداً برای بازدید از یک مغازه لوازم الکترونیکی خانگی، وارد خط آهن شد. او متوجه شد که این دو فروشگاه نزدیک به هم هستند و گفت که اگر زودتر این را می دانست، در سفر اولیه خود به هر دو مغازه سر می زد.

نائوتا گفت: «ما افراد بینا، وقتی به مکانی می‌رویم، می‌توانند فوراً هر چیزی را که در اطراف آن مقصد است ببینند. تا به حال، افراد کم بینا واقعاً نمی‌توانستند این کار را انجام دهند، مگر با نقشه‌های دست‌ساز که Dedicon تولید می‌کند، اما نمی‌تواند در مقادیر کافی تولید کند.»

راهی جدید برای به دست آوردن زمینه

در کار با Esri Nederland، van Altena و Rijnberk از ArcGIS Pro به همراه داده‌های Kadaster و ArcGIS Living Atlas برای ساختن برخی نقشه‌ها استفاده کردند. به جای اینکه روزها طول بکشد، حدود 20 دقیقه طول کشید تا هر نمونه اولیه را کنار هم بگذارند.

یک افسانه نقشه که نمادهایی را برای مکان‌ها و ویژگی‌ها، مانند نقاط جهت‌گیری و آب، در کنار توصیف‌کننده‌های بریل نمادها نشان می‌دهد.
افسانه های نقشه نمادشناسی را به خط بریل توضیح می دهند.

ون آلتنا گفت: «نقشه‌های قابل چاپ قابل لمس محله‌ها، و همچنین نقشه‌های هلند که زمینه را فراهم می‌کردند، مانند مراکز استان‌ها و مسیر راه‌آهن در کشور تولید کردیم.»

سپس تیم آزمایش قابلیت استفاده را با افرادی که نابینا هستند یا دید محدودی دارند انجام داد. الن زیلمان، یکی از آزمایش کنندگان، گفت که اولین باری که یکی از نقشه های لمسی Kadaster از جهان را احساس کرد، شگفت زده شد.

زیلمان در ویدئویی که توسط Kadaster تهیه شده و تجربه او را به عنوان یک آزمایشگر نقشه برجسته می کند، گفت: “با یک انگشت، می توانستم هلند را بپوشانم، و به هر دو دست نیاز داشتم تا از اندازه روسیه ایده بگیرم.” “جهان بینی من غنی شده است، زیرا اکنون به همان دانشی دسترسی دارم که دیگران دارند.”

وقتی ون دونگن نقشه های لمسی را آزمایش کرد، این کار را در Zwolle، نزدیک دفتر Kadaster انجام داد.

او گفت: “من توانستم منطقه را تشخیص دهم، اما چیزهایی را نیز روی نقشه دیدم که نمی دانستم.” «با نقشه‌ای که به روش درست ساخته شده است، می‌توانید دید کلی خوبی از یک موقعیت داشته باشید و از آن برای جهت‌دهی خود در زندگی روزمره استفاده کنید. … برای مثال، وقتی در تعطیلات هستم، دوست دارم اطراف هتل یا مجتمع آپارتمانی را که قرار است در آن اقامت کنم، بدانم. یا اگر مجبور باشم به بیمارستانی بروم، می‌توانم یک دید کلی از راهروها و نحوه قرارگیری بخش‌های مختلف بیمارستان داشته باشم تا زمانی که آنجا هستم راحت‌تر بتوانم راهم را پیدا کنم.»

از طریق آزمایش، این تیم متوجه شد که مردم عمدتاً می‌خواهند از نقشه‌ها استفاده کنند تا بفهمند شهرها و محله‌ها چگونه چیده شده‌اند، فروشگاه‌ها در کجا قرار دارند و چه مسیرهایی برای رفت و آمد در دسترس هستند. یک زن که چندین سال پیش بینایی خود را از دست داده بود، می خواست بداند مرکز خرید جدید در جامعه او چگونه است.

نیلز ون در وارت، رئیس مدیریت محصول و نوآوری در Esri Nederland، گفت: «او می‌داند محله‌اش قبلاً چه شکلی بود، اما نمی‌داند که مرکز خرید چگونه است – و مرتباً به خرید می‌رود. او از ما خواست تا نقشه ای از مرکز خرید ایجاد کنیم تا بتواند از نحوه چیدمان آن مطلع شود.

Van Altena معتقد است که آگاهی فضایی ارائه شده توسط این نقشه ها می تواند فراتر از نیازهای فوری و روزمره مردم باشد.

او گفت: «نقشه‌ها همچنین می‌توانند به کاربران درک بهتری از جامعه و موقعیت‌های خاص – در داخل شهرهای خودشان، بلکه در سطح اروپایی‌تر و حتی جهانی‌تر بدهند.»

چالش فیلتر کردن داده ها

همانطور که افراد بینا می توانند نقشه های دیجیتال را مطابق میل خود تنظیم کنند – با بزرگنمایی در یک منطقه خاص یا فیلتر کردن لایه ها به طوری که آنها فقط ساختمان ها یا پوشش گیاهی را نشان دهند – افرادی که با چشم خود نمی بینند باید بتوانند نقشه های خود را ایجاد کنند.

نقشه‌ای که در رابط ArcGIS Pro ساخته می‌شود و برچسب‌های بریل را روی نقشه نشان می‌دهد و همچنین طرح نقشه را با افسانه آن در یک صفحه جداگانه نشان می‌دهد.
برچسب‌های بریل باید 24 نقطه با جهت افقی باشند، بنابراین تعداد زیادی نمی‌توانند روی نقشه قرار بگیرند.

ون دونگن گفت: «مهمترین چیز این است که شما بتوانید تصمیم بگیرید که در نقشه چه می خواهید. برای من، وقتی وارد یک ایستگاه [قطار] می شوم، می خواهم بدانم که آیا وارد جلو یا پشت سالن می شوم. دیگران ممکن است به این موضوع اهمیتی ندهند.»

فیلتر کردن داده ها به ویژه هنگام تولید نقشه های لمسی چالش برانگیز است زیرا اطلاعات کمی را می توان در هر نقشه قرار داد.

ون آلتنا گفت: «از آنجایی که افراد نابینا از نوک انگشتان خود برای کاوش نقشه ها استفاده می کنند، به فضایی بین ساختارها، الگوها و خطوط نیاز دارند تا بتوانند آنها را تشخیص دهند.

ناوتا توضیح داد: «برای اینکه بتوانیم یک خط را احساس کنیم، حداقل ضخامت آن باید حدود سه چهارم میلی متر باشد. “برای تشخیص یک خط از یک خط کمی ضخیم تر، آن خط دوم باید تقریبا دو برابر ضخامت باشد. و برای اینکه بتوانیم تعیین کنیم که یک شی در کجا به پایان می رسد و شی بعدی شروع می شود، باید بین آنها سه یا چهار میلی متر فاصله وجود داشته باشد.

با هدف دستیابی به این نقشه ها تا حد امکان، این تیم از کاغذ متورم به اندازه حرف استفاده می کند که در چاپگرهای لیزری کار می کند. نقشه ها با جوهر سیاه چاپ می شوند و سپس کاغذ در یک اجاق کوچک (که شبیه لمیناتور است) قرار می گیرد که پوشش شیمیایی کاغذ را فعال می کند. در عرض چند ثانیه، جوهر به سمت بالا منبسط می شود تا یک ارتفاع یکنواخت. نتیجه نقشه ای است که مردم می توانند با نوک انگشتان خود آن را احساس کنند.

از آنجایی که مساحت سطح نقشه ها بسیار محدود است، تیم در حال آزمایش نحوه ارائه اطلاعات روی نقشه های لمسی است.

ون در فارت گفت: «ما در تلاشیم تا بفهمیم که یک نفر می‌تواند چند نماد مختلف را با انگشتان خود تشخیص دهد، از چه نمادشناسی استفاده کنیم و چند لایه اطلاعاتی را ارائه دهیم. “آیا ابتدا نقشه ای را فقط با جاده ها ارائه می کنیم و سپس نقشه دومی را با جاده ها و ساختمان ها ارائه می کنیم یا با نقشه ای با اطلاعات زیادی شروع می کنیم و سپس نقشه ای با اطلاعات کمتر به مردم می دهیم؟”

نمادشناسی نقشه لمسی چگونه کار می کند

تیم هنوز با این سوالات دست و پنجه نرم می کند. اما در حال حاضر، اولین نقشه‌ای که این تیم برای کاربران می‌سازد، یک لایه پایه است که فقط آبراه‌ها، راه‌آهن‌ها و جاده‌های یک منطقه را نشان می‌دهد.

نمای نزدیک از یک نقشه لمسی که جاده ها و ساختمان ها را با چاپ سیاه و سفید و برجسته نشان می دهد
نقشه های لمسی باید فضای کافی بین ساختارها، الگوها و خطوط داشته باشند.

مسیرهای پیاده روی با یک خط نقطه چین با نقاط کوتاه مشخص می شوند. مسیرهای دوچرخه خطوطی هستند که در آن هر نقطه دیگر سه برابر بقیه است – بنابراین، یک نقطه یک میلی‌متری، سپس یک نقطه سه میلی‌متری و غیره. نمادهای متفاوتی برای جاده هایی که عمدتاً برای اتومبیل ها هستند و همچنین برای بزرگراه ها وجود دارد. اگر جاده ای اجازه ماشین و دوچرخه را بدهد، نقشه فقط نماد یک جاده مبتنی بر ماشین را نشان می دهد زیرا برای نمایش نماد هر دو بسیار شلوغ است.

از آنجا، کاربران می توانند نقشه های همراه خود را بسازند. بگویید کسی نقشه ای می خواهد که رستوران ها و ایستگاه های حمل و نقل عمومی را نشان دهد. صفحه دوم در مجموعه ای از نقشه ها ممکن است شامل جاده ها و رستوران ها باشد و صفحه سوم ممکن است جاده ها و ایستگاه های حمل و نقل را نشان دهد. یا شاید اگر فضای کافی بین نمادها وجود داشته باشد، هر سه می توانند در یک نقشه قرار بگیرند.

ون آلتنا می‌گوید: «نقشه‌ها همچنین دارای یک نقطه لنگر بر روی خود هستند تا کاربران بتوانند خود را جهت‌یابی کنند و مکان‌های خاص را بر اساس آن نقطه تشخیص دهند.»

اگرچه هیچ استاندارد جهانی برای نمادشناسی نقشه های لمسی وجود ندارد، این گروه با محققانی کار می کند که نمادهای لمسی را مطالعه می کنند و در عین حال به استفاده از بهترین روش هایی که سازمان هایی مانند بنیاد Dedicon و بنیاد دسترسی توسعه داده اند، ادامه می دهند.

یک فرآیند کاملاً مستقل

گام بعدی در پروژه ایجاد سیستمی است که به افراد نابینا اجازه می‌دهد بدون کمک دیگران نقشه‌ها را درخواست کنند و حتی بسازند.

دستان شخص نمادها را روی نقشه لمسی احساس می کند
این گروه در تلاش است تا بفهمد چه نمادشناسی باید در نقشه ها استفاده شود و چه تعداد نمادهای مختلف را می توان با نوک انگشتان خود تشخیص داد.

Aafke van Welbergen، کارشناس طراحی فراگیر و کاربر محور در بنیاد دسترسی، گفت: “ما در حال کار بر روی فرآیندی هستیم تا به مردم اجازه دهیم نقشه ها را به صورت آنلاین سفارش دهند.” بسیار مهم است که نه تنها نقشه‌ها وجود داشته باشند، بلکه به مردم اجازه دهیم تا به طور مستقل از آنها سفارش داده و از آنها استفاده کنند.»

ون در فارت گفت: «ما به دنبال ایجاد یک سیستم انتشار مبتنی بر وب هستیم و می‌خواهیم ببینیم که چگونه این می‌تواند با روش‌هایی که افراد نابینا از قبل اطلاعات دریافت می‌کنند – برای مثال از طریق Dedicon» مرتبط شود. برای بخش توسعه وب، ما به استفاده از ArcGIS Maps SDK برای جاوا اسکریپت فکر می کنیم تا نه تنها مکانیسم ترتیب نقشه، بلکه افسانه های پویا را که می خواهیم در نقشه ها استفاده کنیم، ایجاد کنیم.

هنگامی که تیم تمام فرآیند ساخت، سفارش، چاپ و استفاده از نقشه‌های لمسی را به صورت مستقل انجام داد، شرکت‌کنندگان پروژه امیدوارند که بتوانند کار خود را به سازمان‌های دیگر و به افراد دیگر کشورها گسترش دهند.

ون آلتنا گفت: «ما می‌خواهیم طرح‌های اثبات مفهومی خود را بگیریم که نشان می‌دهد چگونه می‌توان این نقسه‌ها را با استفاده از مجموعه داده‌های ملی و ArcGIS Living Atlas تهیه کرد و دانش خود را با سایر سازمان‌ها و آژانس‌های ملی نقش ه‌برداری به اشتراک گذاشت.» ما به دنبال همکاری با افراد بیشتری هستیم تا بتوانیم بر اساس این ایده‌ها ادامه دهیم.»

سوخت‌های پاک و پایدار ساخته شده از «هوای رقیق» و زباله‌های پلاستیکی

محققان نشان داده‌اند که چگونه می‌توان دی اکسید کربن را از فرآیندهای صنعتی – یا حتی مستقیماً از هوا – جذب کرد و تنها با استفاده از انرژی خورشید به سوخت‌های پاک و پایدار تبدیل شد.

سوخت‌های پاک و پایدار ساخته شده از «هوای رقیق» و زباله‌های پلاستیکی

محققان دانشگاه کمبریج یک راکتور با انرژی خورشیدی ساختند که CO2 جذب شده و زباله های پلاستیکی را به سوخت های پایدار و سایر محصولات شیمیایی ارزشمند تبدیل می کند . در آزمایش‌ها، CO 2 به گاز سنتز تبدیل شد، یک بلوک ساختمانی کلیدی برای سوخت‌های مایع پایدار، و بطری‌های پلاستیکی به اسید گلیکولیک تبدیل شدند که به طور گسترده در صنعت لوازم آرایشی استفاده می‌شود.

با این حال، برخلاف آزمایش‌های قبلی فناوری سوخت‌های خورشیدی، این تیم CO2 را از منابع واقعی – مانند اگزوز صنعتی یا خود هوا – دریافت کرد . محققان توانستند CO2 را جذب و متمرکز کنند و آن را به سوخت پایدار تبدیل کنند.

اگرچه قبل از استفاده از این فناوری در مقیاس صنعتی به پیشرفت‌هایی نیاز است، اما نتایج گزارش شده در مجله Joule نشان‌دهنده گام مهم دیگری در جهت تولید سوخت‌های پاک برای تقویت اقتصاد، بدون نیاز به استخراج نفت و گاز مخرب برای محیط‌زیست است.

برای چندین سال، گروه تحقیقاتی پروفسور اروین رایسنر، مستقر در دپارتمان شیمی یوسف حمید، سوخت‌های کربنی پایدار و صفر خالص را با الهام از فتوسنتز – فرآیندی که در آن گیاهان نور خورشید را به غذا تبدیل می‌کنند – با استفاده از برگ‌های مصنوعی تولید می‌کنند. این برگ های مصنوعی تنها با استفاده از نیروی خورشید، CO 2 و آب را به سوخت تبدیل می کنند.

تا به امروز، آزمایش‌های خورشیدی آن‌ها از CO2 خالص و غلیظ از یک سیلندر استفاده کرده‌اند ، اما برای اینکه این فناوری کاربرد عملی داشته باشد، باید بتواند به طور فعال CO2 را از فرآیندهای صنعتی یا مستقیماً از هوا جذب کند . با این حال، از آنجایی که CO 2 تنها یکی از انواع مولکول های موجود در هوایی است که ما تنفس می کنیم، انتخاب این فناوری به اندازه کافی برای تبدیل CO 2 بسیار رقیق شده یک چالش فنی بزرگ است.

ریزنر گفت: “ما فقط به کربن زدایی علاقه نداریم، بلکه فسیل زدایی می کنیم — ما باید سوخت های فسیلی را به طور کامل حذف کنیم تا یک اقتصاد دایره ای واقعی ایجاد کنیم.” در میان مدت، این فناوری می‌تواند به کاهش انتشار کربن با جذب آن از صنعت و تبدیل آن به چیزی مفید کمک کند، اما در نهایت، ما باید سوخت‌های فسیلی را به طور کامل از معادله حذف کنیم و CO2 را از هوا جذب کنیم .

محققان از جذب و ذخیره کربن (CCS) الهام گرفتند، جایی که CO 2 جذب و سپس پمپاژ و در زیر زمین ذخیره می شود.

ریزنر گفت: «CCS یک فناوری است که در صنعت سوخت‌های فسیلی به عنوان راهی برای کاهش انتشار کربن در حین ادامه اکتشاف نفت و گاز محبوب است. اما اگر به جای جذب و ذخیره کربن، جذب و استفاده از کربن داشته باشیم، می‌توانیم به جای دفن آن در زیر زمین، چیزی مفید از CO2 بسازیم ، با پیامدهای بلندمدت ناشناخته، و استفاده از سوخت‌های فسیلی را حذف کنیم.»

محققان فناوری خورشیدی خود را طوری تطبیق دادند که با گازهای دودکش یا مستقیماً از هوا کار می‌کند و CO2 و پلاستیک‌ها را تنها با استفاده از نیروی خورشید به سوخت و مواد شیمیایی تبدیل می‌کند .

با حباب زدن هوا از طریق سیستم حاوی یک محلول قلیایی، CO 2 به طور انتخابی به دام می افتد و سایر گازهای موجود در هوا مانند نیتروژن و اکسیژن به طور بی ضرری خارج می شوند. این فرآیند حباب به محققان اجازه می دهد تا CO 2 را از هوا در محلول متمرکز کنند و کار با آن را آسان تر می کند.

سیستم یکپارچه شامل یک فوتوکاتد و یک آند است. این سیستم دارای دو محفظه است: در یک طرف محلول CO 2 گرفته می شود که به گاز سنتز، یک سوخت ساده تبدیل می شود. از سوی دیگر، پلاستیک ها تنها با استفاده از نور خورشید به مواد شیمیایی مفید تبدیل می شوند.

دکتر متیار رحمان، نویسنده اول، گفت: «جزء پلاستیکی یک ترفند مهم برای این سیستم است. “گرفتن و استفاده از CO 2 از هوا شیمی را دشوارتر می کند. اما اگر زباله های پلاستیکی را به سیستم اضافه کنیم، پلاستیک به CO 2 الکترون می دهد . پلاستیک به اسید گلیکولیک تجزیه می شود که به طور گسترده در لوازم آرایشی استفاده می شود. صنعت، و CO 2 به گاز سنتز تبدیل می شود که یک سوخت ساده است.

دکتر سایان کار، نویسنده اول، می‌گوید: «این سیستم با انرژی خورشیدی دو محصول زائد مضر – پلاستیک و انتشار کربن – را می‌گیرد و آنها را به چیزی واقعا مفید تبدیل می‌کند.»

رحمان گفت: “به جای ذخیره دی اکسید کربن در زیر زمین، مانند CCS، می توانیم آن را از هوا جذب کنیم و از آن سوخت تمیز بسازیم.” به این ترتیب، می‌توانیم صنعت سوخت‌های فسیلی را از فرآیند تولید سوخت حذف کنیم، که امیدواریم به ما کمک کند از تخریب آب و هوا جلوگیری کنیم.»

کار می‌گوید : «این واقعیت که ما می‌توانیم به طور مؤثر CO2 را از هوا بگیریم و از آن چیز مفیدی بسازیم، خاص است. این راضی کننده است که می بینیم در واقع می توانیم این کار را تنها با استفاده از نور خورشید انجام دهیم.

دانشمندان در حال حاضر بر روی یک دستگاه نمایشگر رومیزی با کارایی و عملی بهبود یافته کار می کنند تا مزایای جفت گرفتن مستقیم هوا با استفاده از CO2 را به عنوان راهی برای آینده ای با کربن صفر نشان دهند.

یک سیستم تصویربرداری جامع

یک نماینده بیمه باید اعضای بیمه نامه آسیب دیده را پس از طوفان شناسایی کند. یک فرمانده عملیات سازمان ملل باید از ایمنی کاروانی که در حال رساندن کمک به یک روستای کوچک و دورافتاده است اطمینان حاصل کند. مدیر پارکی که تلاش می‌کند فعالیت‌های غیرقانونی شکار غیرقانونی را متوقف کند، باید از آنچه در داخل و اطراف حفاظت‌گاه طبیعی اتفاق می‌افتد آگاه باشد. در هر یک از این موقعیت‌ها، تصویرسازی می‌تواند به افراد در درک تغییرات در شکل‌های زمین و زیرساخت در طول زمان کمک کند. هنگامی که تصاویر جدیدی از منطقه مورد نظر در دسترس قرار می گیرد، باید به سرعت پردازش، به اشتراک گذاشته شود و تجزیه و تحلیل شود تا عامل بیمه، فرمانده عملیات و مدیر پارک اطلاعاتی را که برای انجام کارهایشان نیاز دارند ارائه کند.

یک سیستم تصویربرداری جامع
هنگامی که یک خطر طبیعی رخ می دهد، تصاویر باید به سرعت جمع آوری، پردازش، به اشتراک گذاشته و تجزیه و تحلیل شوند تا اولین پاسخ دهندگان با اطلاعاتی که برای انجام کارهای خود نیاز دارند، ارائه شوند.

سازمان های مختلف در بسیاری از بخش ها – مانند دولت. کشاورزی؛ و معماری، مهندسی و ساخت و ساز (AEC) – برای اتخاذ تصمیمات حیاتی که بر موفقیت آنها و جوامعی که در آنها خدمت می کنند تأثیر می گذارد، به تصاویر روی بیاورید. برای این سازمان‌ها، حیاتی است که بتوانند مجموعه داده‌ها را با ذینفعان به اشتراک بگذارند و اطمینان حاصل کنند که اطلاعات مناسب به موقع در دسترس است.

ArcGIS یک سیستم تصویری جامع با راه حل های مدیریت داده و ذخیره سازی انعطاف پذیر، پشتیبانی گسترده حسگر، قابلیت پردازش و تجزیه و تحلیل تصویر جامع، و گزینه های به اشتراک گذاری داده که سریع و ایمن هستند، ارائه می دهد. برای دریافت پاسخ به برخی از سؤالات رایج در مورد تبدیل تصاویر به بخشی یکپارچه از گردش کار GIS، ادامه مطلب را بخوانید.

چگونه می توانم اطمینان حاصل کنم که ذینفعان من می توانند در صورت نیاز به تصاویر مورد نیاز خود دسترسی داشته باشند؟

در طول یک کار عجولانه یا رویدادی مانند یک بلای طبیعی، نحوه پردازش و ذخیره تصاویر توسط کاربران باید انعطاف پذیر باشد. بگوییم که یک کاربر تصاویر هواپیماهای بدون سرنشین را از آسیب یک گردباد جمع آوری کرده است، اما آنها در یک منطقه دور افتاده هستند و راهی برای اتصال به اینترنت وجود ندارد. آنها باید بتوانند تصاویر خود را به صورت آفلاین پردازش، تجسم و تجزیه و تحلیل کنند.

آنها همچنین باید این تصاویر را به محض اینکه دوباره به اینترنت دسترسی پیدا کردند میزبانی کنند و به اشتراک بگذارند تا دیگران بتوانند آن را در صورت تقاضا مشاهده کنند و حتی آن را آفلاین کنند. در شرایطی مانند گردباد، کاربر باید داده ها را به سرعت در اختیار اولین پاسخ دهندگان، ذینفعان داخلی و گاهی اوقات عموم قرار دهد. آنها احتمالاً وقت ندارند به صورت دستی سرورهایی را برای میزبانی و اشتراک گذاری تصاویر راه اندازی کنند.

گزینه های استقرار تصاویر انعطاف پذیر

مجموعه ArcGIS Image مجموعه ArcGIS Pro، ArcGIS Enterprise، ArcGIS Online و تصاویری را که قبلاً در محیط‌های ابری ذخیره شده‌اند گسترش می‌دهد تا گزینه‌های استقرار انعطاف‌پذیری را ارائه دهد که از مدیریت و تحلیل تصویر بر اساس زیرساخت‌ها و داده‌های مورد نیاز سازمان پشتیبانی می‌کند. با استفاده از این گزینه‌های استقرار، ذینفعان داخلی و خارجی، از جمله عموم، می‌توانند از طریق دسکتاپ، موبایل و مشتریان مرورگر وب در محیط‌های آنلاین و آفلاین به آخرین تصاویر به‌عنوان یک سرویس تصویر مقیاس‌پذیر دسترسی داشته باشند.

در یک موقعیت بلایای طبیعی، تبدیل تصاویر پردازش شده به خدمات تصویر بر اساس تقاضا، دسترسی ذینفعان به تصاویر مورد نیاز در زمان نیاز را آسان می کند. این خدمات تصویر مقیاس پذیر و پاسخگو هستند، بسته به آنچه که یک سازمان برای گردش کار خود نیاز دارد.

تصویری از یک ماهواره، یک هواپیما، یک هواپیمای بدون سرنشین، یک ماشین، یک شخص و یک قایق که همگی تصاویر را جمع آوری می کنند.
حسگرهایی که تصویربرداری می کنند شامل ماهواره های رصد زمین هستند. پهپادها و هواپیماها؛ و حسگرهای رادار، لیدار و زمینی.

آیا تمام تصاویری که جمع‌آوری می‌کنم پشتیبانی و اجرا خواهند شد؟

تعداد بسیار زیاد حسگرهایی که اکنون برای ثبت تصاویر در دسترس هستند، خیره کننده است. هر ساله ماهواره‌های بیشتری برای مشاهده زمین مستقر می‌شوند – به غیر از هواپیماهای بدون سرنشین و هواپیماها، همراه با رادار، لیدار و حسگرهای زمینی.

در موقعیت‌هایی مانند واکنش به بلایا، بسیار مهم است که تصاویر حسگرهای مختلف – در قالب‌های متنوع و همراه با ابرداده‌های مرتبط با آن – پشتیبانی و بهینه‌سازی شوند تا ذینفعان بتوانند به داده‌ها دسترسی داشته باشند و از آنها برای ساده‌سازی تلاش‌های پاسخ استفاده کنند. به ویژه در مواقع بحران، کاربران باید این گزینه را داشته باشند که داده‌ها را در قالب‌های بهینه‌سازی ابری بازسازی کنند و آن‌ها را به سرعت پردازش کنند تا برای کسانی که به آن نیاز دارند در دسترس قرار گیرند.

پشتیبانی گسترده از منابع و فرمت های تصویری

ArcGIS یک سیستم واحد فراهم می کند که منابع داده های مختلف را یکپارچه می کند و تقریباً از تمام حسگرها و فرمت های تصویری موجود پشتیبانی می کند. ArcGIS از بیش از 150 فرمت تصویر و همچنین فشرده سازی هایی مانند فشرده سازی رستر خطای محدود (LERC) پشتیبانی می کند. Esri همچنین قالب‌ها و ساختارهای بهینه‌سازی شده برای ابر را ایجاد کرده است، مانند فرمت ابری رستر (CRF)، که برای خواندن و نوشتن مجموعه‌های داده بزرگ مانند داده‌های شطرنجی چند بعدی استفاده می‌شود. برای حسگرهایی که مستقیماً توسط ArcGIS پشتیبانی نمی‌شوند، کاربران می‌توانند با سفارشی‌سازی انواع شطرنجی در پایتون، این حسگرها را به گردش کار خود اضافه کنند تا ابرداده‌های خود را دوباره قالب‌بندی کنند.

از نظر عملکرد، ArcGIS به کاربران اجازه می دهد تا خدمات تصویری را که به عنوان لایه های تصویر کاشی شده و لایه های تصویر پویا ذخیره شده اند، پخش کنند. این سرعت مورد نیاز ذینفعان را هنگام انجام تجزیه و تحلیل و استخراج ویژگی ها بدون به خطر انداختن ابرداده ها و باندهای مرتبط با تصاویر فراهم می کند. کاربران همچنین می توانند تصاویر را به عنوان لایه های کاشی میزبانی شده برای بهینه سازی عملکرد برای اهداف تجسم به اشتراک بگذارند.

کجا و چگونه باید تصاویرم را مدیریت و ذخیره کنم؟

از آنجایی که سازمان ها تصاویر بیشتری را به کار می گیرند، هزینه های مربوط به ذخیره سازی آن تصاویر باید در نظر گرفته شود.

به طور سنتی، تصاویر در درجه اول به صورت محلی در رایانه ها یا در دستگاه های ذخیره سازی متصل به شبکه ذخیره می شدند. اگر نیاز به اشتراک گذاری تصاویر بود، داده ها به طور کلی باید روی دیسک ها ذخیره می شدند، که سپس به صورت فیزیکی برای ذینفعان ارسال می شد.

یک صحنه مشبک سه بعدی که کانالی در اوترخت را به صورت عادی در بالای صحنه مشبک سه بعدی نشان می دهد که سناریوی سیل را برای همان کانال نشان می دهد.
شبکه سه بعدی شبیه سازی خطر سیل را برای ساختمان ها در اوترخت، هلند نشان می دهد.

اکنون، بسیاری از سازمان‌ها از فضای ذخیره‌سازی ابری استقبال کرده‌اند، جایی که می‌توان تصاویر را به سرعت آپلود کرد و برای تجزیه و تحلیل و تجسم در دسترس قرار داد. این یک راه‌حل مقیاس‌پذیر است که اشتراک‌گذاری داده‌های تصویری را با ذینفعان آسان‌تر می‌کند، با افزایش حجم تصاویر، فضای ذخیره‌سازی را افزایش می‌دهد و داده‌های قابل دسترس را برای هر کسی که به آن نیاز دارد ارائه می‌کند.

سازمان‌هایی که به استفاده از فضای ذخیره‌سازی محلی عادت دارند، ممکن است بخواهند از فضای ذخیره‌سازی ابری استفاده کنند، زیرا ذخیره‌سازی داده‌های تصویری آنها بزرگ‌تر می‌شود – به‌ویژه اگر داده‌ها توسط یک تیم یا فرد نگهداری شود. آنها حتی ممکن است بخواهند تجزیه و تحلیل خود را در همان منطقه ابری که داده های تصویری خود دارند انجام دهند.

شیوه های مدیریت تصویر سازگار

با محصولات ArcGIS، کاربران می‌توانند شیوه‌های مدیریتی خود را با افزایش میزان تصاویر استفاده‌شده توسط سازمان‌ها و تغییر الگوهای استفاده، تطبیق دهند. متصدیان تصویر می توانند کنترل کاملی بر نحوه مدیریت، پردازش و به اشتراک گذاری داده ها در کل سازمان داشته باشند. کاربران یا مدیران فردی نیز می‌توانند تصاویر را در فضای ابری آپلود کرده و در آنجا میزبانی کنند. این کار اشتراک‌گذاری تصاویر و کنترل افرادی را که می‌توانند با تنظیم مجوزها به آن دسترسی داشته باشند، آسان‌تر می‌کند.

محصولات موجود در مجموعه ArcGIS Image به کاربران امکان دسترسی و ذخیره تصاویر را در فضای ابری، درون محل و حتی در محیط ابری خود سازمان می‌دهند (که محاسبات کارآمد را تضمین می‌کند و هزینه‌های خروج را در زمانی که داده‌ها باید به مکان پردازش منتقل شوند کاهش می‌دهد). علاوه بر این، ArcGIS می‌تواند تصاویر و ابرداده‌های ذخیره‌شده را فهرست‌بندی کند و جستجو و کشف مجموعه‌های تصاویر را برای کاربران و ذینفعان آسان‌تر کند.

چگونه می توانم بینش عملی را از تصاویر بدست بیاورم؟

به طور معمول، تحلیلگران تصویر، تحلیلگران GIS، و دانشمندان سنجش از دور، تصاویر را برای به دست آوردن بینش عملی پردازش و تجزیه و تحلیل می کنند. این متخصصان اغلب نیاز به بهبودهای ساده در تصاویر دارند تا مواردی مانند سلامت پوشش گیاهی یا پارامترهای آتش فعال زیر یک بستر دود را ببینند. آنها همچنین می توانند عملیات پیچیده تری مانند تصحیح و استخراج خودکار ویژگی ها را انجام دهند.

ابزارهای مورد استفاده برای پردازش و تجزیه و تحلیل تصویر باید برای پشتیبانی از تمام اندازه های داده قابل انطباق باشند. مدیریت همزمان بسیاری از تصاویر؛ اجرای طیف گسترده ای از وظایف تجزیه و تحلیل با عملکردهای محلی، منطقه ای و جهانی. کار با داده های شطرنجی و برداری؛ و مقیاس پذیر باشد.

ابزارهای گسترده تجزیه و تحلیل تصویر

با مجموعه ArcGIS Image، کاربران به ابزارهای تجزیه و تحلیل تصویر گسترده ای دسترسی دارند که می تواند به آنها در درک تغییرات، دیدن روندها در داده های چند بعدی، توسعه و آزمایش تجزیه و تحلیل در مناطق کوچک ثبت شده در تصاویر، و مقیاس تجزیه و تحلیل – در صورت نیاز به کل جهان کمک کند. . کاربران می‌توانند از یادگیری ماشین، یادگیری عمیق، ابزارهای پردازش جغرافیایی و توابع شطرنجی برای انجام تحلیل‌ها استفاده کنند.

ارزیابی شاخص های شهر دوستدار سالمند مطالعه موردی: شهر ساری

نویسندگان:  غفاری گیلانده عطا | محمدی چنور | داوری الهام

ارزیابی شاخص های شهر دوستدار سالمند مطالعه موردی: شهر ساری

کلیدواژه: شاخص  – شهر دوستدار سالمند  – شهر ساری 

چکیده شهر دوستدار سالمند :

شهر دوستدار سالمند, شهری است که باعث ترویج پیری فعال و شامل آن دسته از فضاهای شهری هستند که توزیع خدمات عمومی در آن ها به گونه ای است که حداکثر تناسب را با نیازها و محدودیت های افراد سالمند دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی وضعیت شهر ساری از لحاظ فضای شهر برای زندگی سالمندان با تاکید بر هشت شاخص که با توجه به استانداردهای سازمان بهداشت جهانی که شامل (بناها و فضاهای باز, حمل و نقل, مسکن, مشارکت اجتماعی, تکریم سالمندان و اجتماع پذیری اجتماعی, مشارکت شهروندی و اشتغال, اطلاعات و ارتباطات و حمایت اجتماعی و خدمات سلامت) می باشد پرداخته شد.

پژوهش حاضر به لحاظ هدف, از نوع تحقیقات کاربردی و به لحاظ ماهیت توصیفی-تحلیلی می باشد. جمع آوری داده ها و اطلاعات به صورت کتابخانه ای و میدانی (پرسشنامه) صورت گرفته است.

جامعه آماری آن تمامی ساکنان 60 به بالا شهر ساری هستند, که با استفاده از فرمول کوکران, 383 نفر به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند, برای تحلیل پرسشنامه از نرم افزار SPSS (آزمون t تک نمونه ای[1]) استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است از دیدگاه سالمندان, شاخص های (بناها و فضاهای باز, حمل و نقل, مسکن, مشارکت اجتماعی, تکریم سالمندان و اجتماع پذیری اجتماعی, مشارکت شهروندی و اشتغال, اطلاعات و ارتباطات و حمایت اجتماعی و خدمات سلامت) وضعیت مطلوبی برای سالمندان ندارد و حتی در حد رفع نیازهای اولیه آن ها نیست.

3

تیم از کاتالیزورهای طبیعی برای توسعه روش ارزان قیمت تولید هیدروژن سبز استفاده می کند

تیم از کاتالیزورهای طبیعی برای توسعه روش ارزان قیمت تولید هیدروژن سبز استفاده می کند

کارشناسان برای ایجاد روشی عملی برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از کاتالیزورهای پایدار، نیروهای خود را متحد کرده اند

کارشناسان سوانسی و گرنوبل برای ایجاد روشی عملی برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از کاتالیزورهای پایدار به نیروهای خود ملحق شده اند.

محققان اکنون امیدوارند که کار آنها گام بزرگی در جهت ساده تر، مقرون به صرفه تر و مقیاس پذیرتر کردن تولید هیدروژن سبز باشد.

دکتر موریتز کوئنل، مدرس ارشد گروه شیمی دانشگاه سوانسی، گفت: “در کار خود از آنزیم های طبیعی – هیدروژنازها – برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از نور خورشید استفاده می کنیم. برخلاف کاتالیزورهای مصنوعی که بر پایه فلزات گرانبها مانند پلاتین هستند، هیدروژنازها فقط حاوی زمین هستند. عناصر فراوانی مانند آهن و نیکل. با این حال، این آنزیم ها بسیار حساس هستند و به سرعت در معرض هوا غیرفعال می شوند و استفاده عملی از آنها را تقریبا غیرممکن می کند.

این تیم اکنون حلال های مهندسی شده ای را توسعه داده اند که هیدروژنازها را قادر می سازد در هوا عمل کنند. قرار دادن آن‌ها به جای آب در این حلال‌ها باعث فعال‌تر و پایدارتر شدن آن‌ها می‌شود، به طوری که می‌توان از آن‌ها عملاً در هوا برای تولید هیدروژن استفاده کرد.

دکتر کریستین کاوازا، دانشمند ارشد در CEA گرنوبل، افزود: “ما نانوذرات مصنوعی را با آنزیم های طبیعی در مواد به اصطلاح ترکیبی ادغام کردیم، که بهترین های هر دو دنیا را برای دستیابی به عملکرد جدید و برتر ترکیب می کند. نانوذرات TiO 2 در استفاده از نور خورشید عالی هستند . تولید بارها و هیدروژنازها در استفاده از این بارها برای تولید هیدروژن سبز بسیار کارآمد هستند.

بنابراین ترکیب این دو امکان تولید موثر هید روژن سبز از نور خورشید را فراهم می کند، چیزی که هیچ یک از اجزای جداگانه قادر به انجام آن نیستند.

این تحقیق تخصص دانشگاه سوانسی را در زمینه فوتوکاتالیز، طراحی حلال و تمرکز آن بر ارائه راه حل های عملی برای مشکلات پیچیده گرد هم آورد و این را با دانش استخراج آنزیم های طبیعی و استفاده از آنها برای تبدیل انرژی های تجدید پذیر در کمیسیون انرژی های جایگزین و انرژی اتمی (CEA) و دانشگاه گرنوبل آلپ (UGA).

این همکاری نتیجه مشارکت استراتژیک سوانسی با UGA بود. یافته های محققان به تازگی توسط مجله بین المللی Angewandte Chemie منتشر شده است .

دکتر آلن لو گاف، دانشمند ارشد در CNRS گرنوبل، گفت: “این کار نمونه ای الهام بخش از این است که چگونه ترکیب تخصص چندین شریک در یک همکاری بین المللی می تواند به پیشرفت های تحقیقاتی اساسی منجر شود.”

هیدروژن سبز به عنوان سوختی برای کربن زدایی حمل و نقل – به ویژه HGV، حمل و نقل هوایی طولانی مدت، بخش دریایی که در آن برق رسانی قابل دوام نیست – و همچنین صنایع شیمیایی، به ویژه تولید کود، و برای بخش انرژی مورد نیاز است.

با این حال، هزینه های تولید هیدروژن سبز در حال حاضر استفاده از آن را در مقیاس بزرگ محدود می کند، به همین دلیل است که این تحقیق برای آینده بسیار مهم است.

استفاده از کاتالیزورهای پایدار مانند هیدروژنازها به جای پلاتین گران قیمت می تواند هزینه الکترولیزها و پیل های سوختی را کاهش دهد و تولید و استفاده هیدرو ژن سبز را ارزان تر کند. همچنین وابستگی به واردات را کاهش می دهد که می تواند توسط عوامل خارجی مختل شود.

ArcGIS AllSource به کاهش تهدیدات امنیت سایبری کمک می کند

به گفته شرکت تحقیقاتی Cyber ​​Ventures، انتظار می‌رود هزینه سالانه جرایم سایبری تا پایان سال جاری به بیش از ۸ تریلیون دلار برسد. برای کاهش پیامدهای حملات امنیت سایبری، تیم های امنیت سایبری به طور مستمر روش های خلاقانه ای را برای پاسخگویی و آمادگی ارزیابی و توسعه می دهند. پیشرفت‌ها در نظارت، شناسایی و تجزیه و تحلیل می‌تواند به عنوان یک ضرب‌کننده نیرو برای بسیاری از خدمه‌های پرتعداد و اشباع از وظایف که وظیفه حفاظت از نرم‌افزار و فناوری را بر عهده دارند، عمل کند.

ArcGIS AllSource، نرم افزار اطلاعاتی جدید Esri، تجزیه و تحلیل تحقیقاتی، مکانی و پیوندها را تسهیل می کند. AllSource را می توان در تمام مراحل چرخه اطلاعاتی تهدیدات سایبری، از توسعه درک تهدید و جمع آوری، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها تا انتشار نتایج و جمع آوری بازخورد استفاده کرد. AllSource کاربران را قادر می سازد تا از تجزیه و تحلیل پیشرفته ArcGIS Enterprise به همراه دانش ArcGIS برای شناسایی ناقلان تهدید و استقرار استراتژی های کاهشی استفاده کنند که از زیرساخت سایبری سازمان محافظت می کند.

شش مرحله ای را که تیم های امنیت سایبری معمولاً برای یافتن و مطالعه تاکتیک ها، تکنیک ها و رویه های دشمنان استفاده می کنند، مرور کنید. با استفاده از یک حمله نادیده گرفتن از راست به چپ – که افراد را فریب می دهد تا روی فایل های متنی مخرب کلیک کنند – به عنوان مثال، دریابید که چگونه AllSource به ایجاد استراتژی های دفاعی کمک می کند و با پیچیدگی هر تهدید تکامل می یابد.

ArcGIS AllSource به کاهش تهدیدات امنیت سایبری کمک می کند
تحلیلگران می توانند از نمودار دانش استفاده کنند تا ببینند که موجودیت 1 تمایل دارد از بردارهای تهدید خاص سوء استفاده کند.
  1. اقدامات مناسب برای انجام را تعیین کنیدهمه ذینفعان در یک سازمان باید بتوانند درک واضح و مشخصی از تأثیرات احتمالی یک مصالحه امنیت سایبری و همچنین نقش آنها در جلوگیری از آن به دست آورند. AllSource می تواند به عنوان نقطه شروعی باشد که از آنجا یک برنامه امنیت سایبری رشد می کند و به تحلیلگران اجازه می دهد تا ابتدا روش های حمله، مهاجمان شناخته شده و زیرساخت های سازمانی را که باید در اولویت قرار گیرند، ثبت کنند.شناسایی مواردی که سازمان باید از آن محافظت کند، مانند شبکه ها، دارایی های فیزیکی، داده های مشتری و اسرار تجاری ضروری است. از آنجا، تیم امنیت سایبری سازمان می تواند یک استراتژی اطلاعاتی تهدید را توسعه و اجرا کند. این تضمین می‌کند که همه اعضای تیم اولویت‌های کلیدی سازمان را درک می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در واکنش به حمله یا جلوگیری از آن، دفاعی بسیار پاسخگو داشته باشند.
  2. جمع آوری داده ها در مورد تهدیدهاهنگامی که تحلیلگران امنیت سایبری فعالیتی را بر اساس یک بردار تهدید خاص تشخیص می دهند – روشی که یک دشمن می تواند به یک شبکه یا سیستم نفوذ کند یا نفوذ کند – آنها می توانند از AllSource برای بررسی تهدید استفاده کنند و مجموعه ای از مراحل را برای کاهش پیشگیرانه یک حمله انجام دهند.در طول یک حمله نادیده گرفتن از راست به چپ، تحلیلگران می‌توانند داده‌ها را به AllSource وارد کنند و با منابعی مانند چارچوب MITER ATT&CK، یک پایگاه دانش در دسترس تاکتیک‌ها و تکنیک‌های حمله سایبری، ارتباط برقرار کنند. سپس می‌توانند اطلاعات تهدید و داده‌های عملیاتی را لایه‌بندی کنند و از ابزارهای تجزیه و تحلیل پیوند، نمودارها و جدول‌های زمانی در AllSource استفاده کنند تا الگوهای حمله را ببینند و بینشی در مورد وضعیت به دست آورند.
  3. داده های تهدید را پردازش کنیدهنگامی که منابع داده نقشه برداری می شوند و اطلاعات به AllSource جریان می یابد، معمولاً لازم است داده ها برای استفاده در سازمان عادی سازی شوند.به عنوان مثال، مجموعه داده MITER ATT&CK راه‌های زیادی را برای دسترسی به داده‌ها ارائه می‌کند، از جمله به‌عنوان فایل نمادگذاری شی جاوا اسکریپت (JSON)، کتابخانه پایتون یا کتاب کار مایکروسافت اکسل. ابزارهای موجود در AllSource به تحلیلگران کمک می کند تا داده ها را آماده و تمیز کنند تا استفاده از آن برای دیگران آسان تر باشد.فرض کنید مجموعه داده MITER ATT&CK به عنوان یک کتاب کار اکسل دانلود شده است. یک تحلیلگر هر برگه را به یک پایگاه جغرافیایی سیار در AllSource وارد می کند تا مطمئن شود که همه انواع فیلدها صحیح هستند و امکان تجربه تحلیلی قوی تری را فراهم می کند. برای مثال، با استفاده از ابزار Convert Time Field، تحلیلگر می‌تواند بسیاری از انواع فیلدها را به فیلد تاریخ (یا متن یا فیلد عددی) تغییر دهد. این به سازمان داده های تمیز و قابل استفاده MITER ATT&CK را در یک پایگاه جغرافیایی سیار می دهد که می تواند به اشتراک گذاشته شود یا به عنوان یک کپی محلی تنظیم شود.
  4. تجزیه و تحلیل و ارائه داده هابا داده‌هایی که برای استفاده آماده شده‌اند، تحلیلگران می‌توانند از عملکرد تحلیل پیشرفته ارائه شده توسط سایت ArcGIS Knowledge Server که در ArcGIS Enterprise مستقر شده است، استفاده کنند تا درک عمیق‌تری از بردار تهدید – در این مورد، نادیده گرفتن راست به چپ – به دست آورند.یک تحلیلگر اطلاعات را بیشتر بررسی می کند تا تعداد، سرعت و مکان حملات مشابهی را که هم در سازمان و هم از سازمان های دیگر گزارش شده است در یک دوره مشخص تشخیص دهد. با گسترش نمودار دانش حاصل از مجموعه داده MITER ATT&CK در AllSource، تحلیلگر می‌تواند تعداد انگشت شماری از سازمان‌ها را که مستعد این نوع حملات هستند شناسایی کند. سپس تحلیلگر می تواند بردارهای تهدید خاصی را مشخص کند و ببیند که موجودیت 1 تمایل دارد از این بردارهای تهدید استفاده کند. اگر تحلیلگر موجودیت 1 را در نمودار دانش انتخاب کند، می تواند ببیند که یک سازمان تروریستی است.از طریق روابطی که در نمودار دانش ایجاد می شود، به نظر می رسد که موجودیت 1 شناخته شده است که از بردارهای تهدید اضافی در حملات خود استفاده می کند. با استفاده از AllSource، تحلیلگر می تواند چنین حملاتی را شناسایی کرده و بهترین گام ها را برای کاهش آنها تعیین کند. با مشاهده اینکه Entity 1 به خوبی با شرح فعالیت‌های موجود در مجموعه‌های اطلاعاتی منبع باز مطابقت دارد، تحلیلگر همچنین می‌تواند توصیه‌هایی با سطح قابل توجهی از اطمینان در مورد چگونگی کاهش اثرات چنین حمله‌ای و تقویت وضعیت امنیتی سازمان خود ارائه دهد.
  5. انتشار نتایج تجزیه و تحلیلهنگامی که تمام داده های مربوطه تجزیه و تحلیل شدند، تحلیلگران می توانند گزارش هایی را مستقیماً در AllSource با اقدامات کاهشی توصیه شده ایجاد کنند که راه رو به جلو نشان می دهد. این امر به ذینفعان و تصمیم گیرندگان دامنه کاملی از چشم انداز عملیاتی که تیم امنیت سایبری در آن فعالیت می کند، می دهد.همچنین تحلیلگران می توانند به راحتی اطلاعات مهم را با سایر تحلیلگران به اشتراک بگذارند، مانند خدمات ویژگی، نقشه های وب، طرح بندی ها، گزارش ها و بسته های لایه و پروژه. این به آن‌ها امکان دسترسی به داده‌های منبع را می‌دهد و به هر کسی که در یک تیم یا در شیفت‌ها کار می‌کند اجازه می‌دهد تحقیقات خود را انجام دهند و به تلاش‌های کاهش تهدید یا پاسخ ادامه دهند. این تیم‌های امنیت سایبری را قادر می‌سازد تا اقدامات کاهشی را انجام دهند و اقدامات بیشتری را برای جلوگیری یا عایق‌سازی معماری سازمانشان از حملات بعدی انجام دهند.
  6. دریافت انتقادات و پیشنهاداتتیم‌های امنیت سایبری برای اطمینان از اینکه وضعیت امنیتی یک سازمان با یک تهدید مداوم تکامل می‌یابد و تهدیدهای جدید را در نظر می‌گیرد، به طور مستمر اثربخشی پاسخ‌های خود به حملات و همچنین تلاش‌های خود را برای جلوگیری از آنها و کاهش شدت آنها در صورت وقوع تجزیه و تحلیل می‌کنند. در یک جلسه postaction، ذینفعان می توانند از AllSource برای بدست آوردن بینش حیاتی استفاده کنند و مراحل کاهش را بر این اساس تنظیم کنند تا مطمئن شوند که هر گونه الزامات جدید در تاکتیک های دفاعی گرفته شده و فهرست بندی می شود.

حجم انبوه داده هایی که برای پشتیبانی از عملیات اطلاعاتی تهدیدات سایبری در دسترس است، می تواند بسیار زیاد باشد. AllSource به تیم‌های امنیت سایبری کمک می‌کند تا با استخراج اطلاعات دقیق از آن داده‌ها و آوردن زمینه به فعالیت‌های مشکوک، آن داده‌ها را درک کنند.

افزایش چرخه پلاستیک برای بستن چرخه کربن

افزایش چرخه پلاستیک برای بستن چرخه کربن

مواد خام بالقوه مفید زیادی در ماسک های صورت استفاده شده، کیسه های مواد غذایی و بسته بندی مواد غذایی وجود دارد. اما ساختن بیشتر این پلاستیک های یکبار مصرف بسیار ارزان تر از بازیابی و بازیافت آنها بوده است.

اکنون، یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام در وزارت انرژی، کدی را که مانع از تلاش‌های قبلی برای شکستن این پلاستیک‌های پایدار شده بود، شکسته است. آنها کشف خود را در شماره امروز Science گزارش کردند .

کنترل دمای پایین و واکنش

به طور معمول، بازیافت پلاستیک ها نیاز به “ترک” یا جدا کردن پیوندهای سخت و پایدار دارد که آنها را در محیط بسیار پایدار می کند. این مرحله ترک نیاز به دماهای بالا دارد که آن را پرهزینه و انرژی بر می کند.

نکته جدید در اینجا ترکیب مرحله کراکینگ با مرحله واکنش دوم است که بلافاصله تبدیل به سوخت مایع بنزین مانند بدون محصولات جانبی ناخواسته را تکمیل می کند. مرحله دوم واکنش، آنچه را که به عنوان کاتالیزور آلکیلاسیون شناخته می شود، به کار می گیرد. این کاتالیزورها یک واکنش شیمیایی است که در حال حاضر توسط صنعت نفت برای بهبود رتبه اکتان بنزین استفاده می شود.

در مطالعه حاضر، واکنش آلکیلاسیون بلافاصله پس از مرحله ترک خوردگی در یک ظرف واکنش، نزدیک به دمای اتاق (70 درجه سانتیگراد / 158 درجه فارنهایت) انجام می شود.

Oliver Y. Gutiérrez، نویسنده مطالعه و شیمیدان در PNNL می گوید: «شکستن فقط برای شکستن پیوندها منجر به تشکیل پیوند دیگری به روشی کنترل نشده می شود، و این یک مشکل در رویکردهای دیگر است. “فرمول مخفی در اینجا این است که وقتی یک پیوند را در سیستم ما شکستید، بلافاصله پیوند دیگری را به روشی هدفمند می سازید که محصول نهایی مورد نظرتان را به شما می دهد. این رازی نیز است که این تبدیل را در دمای پایین ممکن می کند.”

در مطالعه خود، تیم تحقیقاتی، به سرپرستی دانشمندان دانشگاه فنی مونیخ، آلمان، به پیشرفت‌های جداگانه و اخیر صنعت نفت برای تجاری‌سازی بخش دوم فرآیند گزارش‌شده در اینجا برای فرآوری نفت خام اشاره کردند.

یوهانس لرچر، نویسنده ارشد این مطالعه، مدیر موسسه PNNL برای کاتالیز یکپارچه و استاد شیمی در TUM گفت: «این واقعیت که صنعت با موفقیت این کاتالیزورهای آلکیلاسیون نوظهور را به کار گرفته است، ماهیت پایدار و قوی آنها را نشان می دهد. این مطالعه به یک راه‌حل جدید عملی برای بستن چرخه کربن زباله‌های پلاستیکی اشاره می‌کند که نسبت به بسیاری از موارد پیشنهادی به اجرا نزدیک‌تر است.

در مطالعه خود، محققان به محدودیتی در یافته های خود اشاره می کنند. این فرآیند برای محصولات پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE، کد رزین پلاستیکی شماره 4)، مانند فیلم‌های پلاستیکی و بطری‌های فشرده، و محصولات پلی‌پروپیلن (PP، رزین پلاستیکی کد شماره 5) که معمولاً در برنامه‌های بازیافت کناری جمع‌آوری نمی‌شوند، کار می‌کند. در ایالات متحده. پلی اتیلن با چگالی بالا (HPDE، رزین پلاستیکی کد شماره 2) به یک پیش تصفیه نیاز دارد تا کاتالیزور به پیوندهایی که برای شکستن آن نیاز دارد دسترسی پیدا کند.

دیدن زباله های پلاستیکی به عنوان سوخت آینده و محصولات جدید

زباله های پلاستیکی مبتنی بر نفت منبعی دست نخورده است که می تواند به عنوان ماده اولیه برای مواد بادوام مفید و برای سوخت استفاده شود. بیش از نیمی از 360 میلیون تن پلاستیکی که سالانه در سطح جهان تولید می‌شود، پلاستیک‌های مورد نظر در این مطالعه هستند. اما نگاه کردن به کوهی از پلاستیک و دیدن ارزش آن نیازمند ذهنیت یک مبتکر، نبوغ یک شیمیدان و درک واقع بینانه از اقتصاد است. این دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از تخصص خود در شکستن پیوندهای شیمیایی، پویایی را تغییر دهند.

لرچر می‌گوید: «برای حل مشکل زباله‌های پلاستیکی پایدار، باید به نقطه بحرانی برسیم که جمع‌آوری آن و بازگرداندن آن برای استفاده منطقی‌تر باشد تا اینکه آن را به عنوان یک بار مصرف در نظر بگیریم». ما در اینجا نشان داده‌ایم که می‌توانیم آن تبدیل را به سرعت، در شرایط ملایم انجام دهیم، که یکی از انگیزه‌های حرکت به سمت آن نقطه اوج را فراهم می‌کند.»

محققان نیروگاه های خنک کننده با آب های زیرزمینی شور را بررسی می کنند

محققان نیروگاه های خنک کننده با آب های زیرزمینی شور را بررسی می کنند

منابع آب غیرسنتی را می توان برای کمک به مقابله با خطرات آب ناشی از آب و هوا و مقابله با افزایش تقاضای آب برای کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی استفاده کرد، اما این می تواند هزینه تولید برق را بین 8 تا 10 درصد افزایش دهد.

یک تحلیل جدید به رهبری یک محقق دانشگاه وایومینگ نشان می‌دهد که آب‌های زیرزمینی شور یا شور این پتانسیل را دارند که جایگزین آب شیرین برای خنک کردن نیروگاه‌های زغال‌سنگ و گاز طبیعی و تقویت انعطاف‌پذیری در زیرساخت‌های انرژی شوند، اگرچه انجام این کار هزینه‌ای دارد. .

با تهدید منابع آب شیرین به دلیل خشکسالی، تغییرات آب و هوایی و رشد سریع اجتماعی و اقتصادی، رقابت آب بین بخش برق و سایر بخش ها در حال افزایش است. در حالی که در حال گذار به آینده انرژی کم کربن، کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی با جذب و ذخیره کربن به طور قابل توجهی مصرف آب را افزایش می دهد و رقابت آب را تشدید می کند. چالش های آب، اپراتورهای نیروگاه را به کشف منابع آب جایگزین سوق می دهد.

تیم تحقیقاتی به سرپرستی هایبو ژای، رئیس دانشگاه روی و کریل کلین نوشت: «منابع آب غیرسنتی را می توان برای مقابله با خطرات آب ناشی از آب و هوا و مقابله با افزایش تقاضای آب برای کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی به کار برد. در دانشکده فنی و مهندسی و علوم فیزیکی «تصفیه آب‌های زیرزمینی شور برای خنک‌سازی تولید ترموالکتریک می‌تواند به کاهش رقابت بالقوه برای منابع آب شیرین در میان بخش‌های مختلف در مناطق تحت تنش آبی کمک کند».

این تحقیق در مجله Nature Water با دکترای UW Zhai منتشر شده است. دانشجو، زیتائو وو، به عنوان نویسنده اصلی مقاله. سایر مشارکت کنندگان از آزمایشگاه ملی فناوری انرژی در پیتسبورگ، پاسیا هستند. این مجله بهترین تحقیقات را در مورد رابطه در حال تکامل بین آب و جامعه منتشر می کند. این دومین مقاله از یک پروژه چند ساله است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده تامین مالی شده است. اولین مقاله که سال گذشته در مجله Applied Energy منتشر شد، امکان تغییر از برج های خنک کننده آبی به سیستم های خنک کننده خشک در نیروگاه های سوخت فسیلی را بررسی کرد.

حذف نمک ها و مواد معدنی اضافی محلول از آب شور می تواند به خودی خود انرژی بر باشد و آب نمک غلیظی تولید کند که نیاز به دفع دارد. روشی به نام تخلیه مایع صفر اثرات زیست‌محیطی نمک‌زدایی را به حداقل می‌رساند اما بسیار پرهزینه است.

محققان امکان سنجی فنی و اقتصادی چندین فرآیند نمک زدایی را بررسی کردند. آنها همچنین تخمین زدند که در نتیجه تصفیه آب شور برای خنک کردن نیروگاه، چقدر آب شیرین صرفه جویی می شود، و مقرون به صرفه بودن تعمیرات تصفیه آب شور – و تأثیر بر ظرفیت خالص تولید نیروگاه ها را ارزیابی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که مقاوم‌سازی نیروگاه‌ها برای تصفیه آب‌های زیرزمینی شور می‌تواند تقریباً استفاده از آب شیرین را حذف کند، اما هزینه تولید برق را بین 8 تا 10 درصد افزایش می‌دهد.

وو می‌گوید: «مطالعه ما مبادلاتی را در صرفه‌جویی در آب شیرین، هزینه و کمبود ظرفیت تولید ناشی از استقرار نمک‌زدایی نشان می‌دهد.

محققان خواستار توسعه بیشتر فناوری‌هایی برای تصفیه آب شور، همراه با اکتشاف استفاده از سایر منابع آب غیر سنتی برای خنک‌سازی نیروگاه‌ها هستند. اینها شامل فاضلاب شهری تصفیه شده و همچنین آب تولید شده از استخراج نفت و گاز و مخازن ذخیره دی اکسید کربن است.

به گفته محققان، مبادلات شناسایی شده برای منابع مختلف آب غیر سنتی، شکاف های دانش را پر می کند تا تصمیمات و مدیریت آب در مقابل انرژی را بهتر اطلاع رسانی کند.

هیدروژن ارزان و پایدار از طریق انرژی خورشیدی

هیدروژن ارزان و پایدار از طریق انرژی خورشیدی

یک کاتالیزور جدید با مقاومت در برابر دماهای بالا و نور 160 خورشیدی، 10 برابر کارآمدتر از دستگاه های تقسیم آب قبلی با انرژی خورشیدی در نوع خود است.نوع جدیدی از پنل خورشیدی که در دانشگاه میشیگان ساخته شده است، در تبدیل آب به هیدروژن و اکسیژن به کارایی 9 درصدی دست یافته است – تقلید از یک مرحله مهم در فتوسنتز طبیعی. در خارج از منزل، نشان دهنده جهش بزرگی در فناوری است که تقریباً 10 برابر کارآمدتر از آزمایش های خورشیدی تقسیم آب در نوع خود است.

اما بزرگترین مزیت کاهش هزینه هیدروژن پایدار است. این کار با کوچک کردن نیمه هادی، که معمولاً گران ترین بخش دستگاه است، فعال می شود. نیمه هادی خود ترمیم شونده تیم، نور متمرکزی معادل 160 خورشید را تحمل می کند.

در حال حاضر، انسان ها هیدروژن را از سوخت فسیلی متان تولید می کنند و از انرژی فسیلی زیادی در این فرآیند استفاده می کنند. با این حال، گیاهان اتم های هیدروژن را از آب با استفاده از نور خورشید برداشت می کنند. همانطور که بشر تلاش می کند تا انتشار کربن خود را کاهش دهد، هیدروژن هم به عنوان یک سوخت مستقل و هم به عنوان یک جزء در سوخت های پایدار ساخته شده با دی اکسید کربن بازیافتی جذاب است. به همین ترتیب، برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی، به عنوان مثال تولید کود، مورد نیاز است.

زتیان می، پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر UM که سرپرستی این مطالعه را در Nature گزارش داد، گفت: «در پایان، ما معتقدیم که دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی بسیار کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی خواهند بود، که مسیری را به سمت خنثی‌سازی کربن فراهم می‌کند .

نتیجه برجسته حاصل از دو پیشرفت است. اولین مورد، توانایی تمرکز نور خورشید بدون از بین بردن نیمه هادی است که نور را مهار می کند.

پنگ ژو، پژوهشگر UM در مهندسی برق و کامپیوتر و اولین نویسنده این مطالعه گفت: “ما در مقایسه با برخی از نیمه هادی ها که فقط در شدت نور کم کار می کنند، اندازه نیمه هادی را بیش از 100 برابر کاهش دادیم.” هیدروژن تولید شده توسط فناوری ما می تواند بسیار ارزان باشد.

و دوم استفاده از بخش انرژی بالاتر طیف خورشیدی برای شکافتن آب و از بخش پایینی طیف برای تامین گرمایی است که واکنش را تشویق می کند. جادو توسط یک کاتالیزور نیمه رسانا فعال می شود که با استفاده خود را بهبود می بخشد و در برابر تخریبی که چنین کاتالیزورهایی معمولاً هنگام مهار نور خورشید برای ایجاد واکنش های شیمیایی تجربه می کنند مقاومت می کند.

علاوه بر کنترل شدت نور بالا، می تواند در دماهای بالا که برای نیمه هادی های کامپیوتری تنبیه است، رشد کند. دماهای بالاتر روند تقسیم آب را سرعت می بخشد و گرمای اضافی نیز هیدروژن و اکسیژن را به جای تجدید پیوندها و تشکیل مجدد آب تشویق می کند تا جدا بمانند. هر دوی اینها به تیم کمک کرد تا هیدروژن بیشتری برداشت کند.

برای آزمایش در فضای باز، ژو عدسی به اندازه یک پنجره خانه راه اندازی کرد تا نور خورشید را روی یک پانل آزمایشی به عرض چند اینچ متمرکز کند. در داخل آن پانل، کاتالیزور نیمه هادی در لایه ای از آب پوشانده شده بود که با گازهای هیدروژن و اکسیژن که جدا می کرد، حباب می زد.

این کاتالیزور از نانوساختارهای نیترید گالیوم ایندیم ساخته شده است که روی سطح سیلیکونی رشد کرده است. این ویفر نیمه هادی نور را جذب می کند و آن را به الکترون ها و حفره های آزاد تبدیل می کند — شکاف هایی با بار مثبت که هنگام آزاد شدن الکترون ها توسط نور باقی می ماند. نانوساختارها با گلوله‌های فلزی در مقیاس نانو، به قطر 1/2000 میلی‌متر، آغشته شده‌اند که از آن الکترون‌ها و حفره‌ها برای کمک به هدایت واکنش استفاده می‌کنند.

یک لایه عایق ساده در بالای پانل، دما را در 75 درجه سانتیگراد یا 167 درجه فارنهایت نگه می دارد، به اندازه ای گرم که به تحریک واکنش کمک می کند و همچنین به اندازه کافی خنک است تا کاتالیزور نیمه هادی عملکرد خوبی داشته باشد. نسخه بیرونی این آزمایش، با نور خورشید و دمای کمتر قابل اطمینان، به بازده 6.1 درصدی در تبدیل انرژی خورشید به سوخت هیدروژنی دست یافت. با این حال، در داخل خانه، سیستم به بازده 9٪ دست یافت.

چالش‌های بعدی که تیم قصد دارد با آن مقابله کند، بهبود بیشتر بازده و دستیابی به هیدروژن با خلوص فوق‌العاده است که می‌تواند مستقیماً به سلول‌های سوختی وارد شود.

برخی از مالکیت معنوی مربوط به این اثر به NS Nanotech Inc. و NX Fuels Inc. که توسط Mi موسس شده اند مجوز داده شده است. دانشگاه میشیگان و Mi در هر دو شرکت منافع مالی دارند.

این کار توسط بنیاد ملی علوم، وزارت دفاع، مرکز نوآوری تحقیقات ترجمه و تجاری سازی میشیگان، برنامه آسمان آبی در کالج مهندسی در دانشگاه میشیگان و توسط دفتر تحقیقات ارتش پشتیبانی شد.