Обзоры

Электротехника

8 Июня 2018

Основной проблемой при использовании аккумуляторных батарей для хранения энергии является то, что когда вторичная батарея избыточно заряжена, то ускоряется процесс повреждения материала, из которого изготовлена вторичная батарея и разложения электролита, что приводит к быстрому износу вторичной батареи, т.е. значительно сокращается ее срок службы.

На сегодняшний день известна конструкция аккумуляторной батареи, которая включает в себя несколько последовательно соединенных батарей, в том числе батарею, имеющую область перегиба, предназначенную для поддержания глубины разряда батареи на требуемом уровне. В тот момент, когда напряжение батареи для определения глубины разряда достигает заданного значения, точно измеряется глубина разряда всего батарейного блока, что позволяет использовать блок в пределах диапазона напряжения, который поддерживается ниже уровня перезарядки.

Недостатком описанной конструкции является то, что для изготовления батареи для измерения глубины разряда должен использоваться активный материал электродов, который отличается от материала, используемого в остальных батареях блока. Таким образом, при изготовлении батарейного блока, батареи для определения глубины разряда приходится изготавливать отдельно от остальных батарей, что делает процесс изготовления сложным и неэффективным.


5 Июня 2018

Системы теплообмена используются в различных сферах жизни, например, нагрев воды, используемой для бытовых, коммерческих или промышленных целей. Разработчики систем теплообмена столкнулись с множеством проблем, например ограничение в размерах теплообменника. Кроме того, необходимо, чтобы нагретая жидкость выходила из системы с постоянной температурой, что и является основной проблемой подобных систем.




Биотехнологии

4 Июня 2018

Рост заболеваемости хронической почечной недостаточностью в развивающихся странах становится все более актуальной проблемой общественного здравоохранения. Обычно указанное заболевание идентифицируют путем измерения скорости фильтрации и альбуминурии. В качестве маркеров для определения функции почек обычно используют креатинин и цистатин C. Однако указанные маркеры довольно нечувствительны, когда речь идет об идентификации пациентов с высоким риском хронической почечной недостаточности. Поэтому существует потребность в разработке новых и более чувствительных биомаркеров.

Относительно недавно были выявлены энкефалины, которые кодируются геном проэнкефалина (PENK) на хромосоме 8 и аналогичны другим нейропептидам. Биосинтез активных энкефалинов включает в себя протеолитическое расщепление прекурсора белка-предшественника проэнкефалина (PENK). В последнее время наблюдается, что уровни PENK в плазме ассоциируются с уменьшением рассчитанной скорости клубочковой фильтрации (eGFR). Проэнкефалин служит биомаркером в прогнозировании риска развития хронической почечной недостаточности у здоровых пациентов или пациентов с метаболическим синдромом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, аутоиммунными заболеваниями, гипертонией, диабетом.


8 Июня 2018

Большинство опасных заболеваний передаются насекомыми-переносчиками. Так, около 800 000 человек ежегодно умирают от малярии. Поэтому для профилактики и устранения инфекционных заболеваний важную роль играет борьба с переносчиками инфекции. Однако у насекомых, являющихся переносчиками болезней, со временем развилась устойчивость к инсектицидам.

Ежегодно насекомые, растительные патогены и сорняки уничтожают более 40% всего потенциального производства продуктов питания. Эта происходит, несмотря на применение пестицидов и использование широкого спектра нехимических средств контроля, таких как севооборот и биологический контроль.

К числу наиболее распространенных вредителей относятся растительные паразитические нематоды, брюхоногие моллюски (слизняки и улитки), которые могут существенно снизить урожайность, влияя на качество собранных продуктов, а также могут переносить различные заболевания.

Таким образом, существует необходимость в новых пестицидах для эффективной борьбы с насекомыми-переносчиками, имеющими устойчивость к инсектицидам.




Нефтедобыча и переработка

30 Мая 2018

В настоящее время одной из важных задач в сфере нефтедобычи является разработка новых технологий, повышающих нефтеотдачу заброшенных нефтяных месторождений. Кроме того, актуальным требованием является снижение потребности стран в импортируемой нефти.

Наиболее известным способом вторичной добычи нефти является технология заводнения, при которой вода под давлением впрыскивается в нефтеносный пласт, смещает остаточную нефть и перемещает ее в добывающую скважину. Однако в какой-то момент процент воды в масляно-водяной смеси становится настолько высоким, что неэкономично продолжать откачивать нефть из скважин, поэтому даже после вторичной добычи значительная часть сырой нефти остается в пласте.

В последнее время особое внимание уделяется способам повышения нефтеотдачи, использующим биомассу бактерий и биопленку, продуцируемую бактериями. Недостатками таких методов является необходимость контроля роста бактерий для получения полимеров, которые могут протекать в скважинах вместе с жидкостью и повышать ее вязкость без закупоривания биопленки.


7 Июня 2018

Целью гидравлического разрыва пласта является увеличение добычи нефти или газа из подземных пластов. Гидравлический разрыв осуществляется путем впрыскивания жидкости в подземную формацию при давлениях, способных образовывать трещины в окружающей земле. Гель или гибридные жидкости для гидроразрыва могут содержать растворитель, гелеобразующий агент (загуститель), проппант и деэмульгатор. Вязкость гелеобразующего агента (загустителя) позволяет суспендировать проппант в жидкости.

В процессе гидравлического разрыва требуется взаимодействие между гелеобразующим агентом (загустителем) и деэмульгатором. Известные способы приводят к преждевременному полному или частичному разрушению гелеобразной жидкости до завершения процесса гидроразрыва, что может привести к уменьшению проводимости скважины и, следовательно, к снижению объема добычи углеводородов.

В качестве эффективных и экологически безопасных деэмульгаторов для извлечения углеводородов из подземного пласта используются ферменты. Однако применение ферментов при извлечении углеводородов ограничено потерей ферментативной активности в щелочной среде или в высокотемпературной среде.

Таким образом, существует необходимость в химически и физически защищенных ферментах для обеспечения эффективного разрыва гелеобразных жидкостей в стволе скважины.

Так, например, в патенте WO2015/039032 описаны частицы для обработки скважин, содержащие внутренний слой и оболочку, причем внутренний слой содержит подкисляющий агент и фермент. В патенте WO97/24179 раскрыты частицы, имеющие гидрофильный внутренний слой внутри оболочки, который предпочтительно содержит полиамиды.