Sinh học – Kinhtekinhdoanh.com

Nga phát triển công nghệ biến khí thải thành nhiên liệu sạch

Linh — Wed, 27 Aug 2025 23:42:53 +0000

Công nghệ tiên tiến dựa trên vi tảo của Nga: Giải pháp kép cho việc giảm phát thải khí carbon và sản xuất nhiên liệu sạch

Một nhóm các nhà khoa học Nga từ Đại học Bách khoa Saint Petersburg Peter Đại đế (SPbPU) đã đạt được thành tựu đáng kể trong lĩnh vực năng lượng bền vững. Họ đã phát triển thành công một công nghệ sử dụng vi tảo để hấp thụ khí carbon dioxide từ khí thải công nghiệp và đồng thời tạo ra biohydrogen – một dạng nhiên liệu sạch đầy hứa hẹn. Công nghệ này đã được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy.

Quá trình hoạt động của công nghệ này bắt đầu bằng việc dẫn khí thải công nghiệp qua một ao sinh học đặc biệt. Tại đây, vi tảo sẽ hấp thụ khí carbon dioxide trong quá trình quang hợp và tạo ra sinh khối. Sau đó, sinh khối này được sử dụng để thu được biohydrogen thông qua quá trình lên men tối. Theo bà Natalia Politaeva, giáo sư tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Thủy lực và Điện lực thuộc SPbPU, công nghệ này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững.

“Tương lai của năng lượng bền vững không phải là đấu tranh chống thiên nhiên, mà là phối hợp với thiên nhiên. Vi tảo là những đồng minh nhỏ bé có thể biến chất thải công nghiệp thành năng lượng sạch”, bà Politaeva cho biết. Biohydrogen thu được từ công nghệ này có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho nhiều mục đích năng lượng khác nhau, bao gồm tạo ra điện và nhiệt trong sản xuất, cũng như trong pin nhiên liệu hydro hoặc để tạo ra nhiên liệu sinh học cho ô tô.

Các nhà nghiên cứu SPbPU tin rằng hệ thống này có thể đặc biệt hữu ích đối với các nhà máy nhiệt điện than, vốn là nguồn phát thải carbon dioxide lớn nhất. Theo kỹ sư Ksenia Velmozhina, một nhà máy nhiệt điện than 500MW thải ra 11.400 tấn carbon dioxide mỗi ngày. Việc tích hợp công nghệ của họ có thể giúp giảm tiền phạt phát thải và biến chất thải thành nhiên liệu hữu ích.

Hơn nữa, hệ thống này không chỉ giúp giảm phát thải mà còn có thể tăng hiệu suất năng lượng của doanh nghiệp lên 20-30%. Bất kỳ quốc gia nào có lượng khí thải công nghiệp lớn có thể áp dụng phương pháp này. Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng kết hợp ba chức năng cùng một lúc: thu giữ carbon dioxide, xử lý sinh khối và tạo ra hydro.

Công nghệ mới này rất độc đáo vì nó mang đến bản chất khép kín và tính bền vững. Hiện tại, các nhà khoa học đang tập trung vào việc thử nghiệm hệ thống tại một cơ sở công nghiệp và điều chỉnh công nghệ cho phù hợp với các điều kiện khí hậu khác nhau. Họ cũng có kế hoạch mở rộng hệ thống này bằng cách bổ sung chức năng xử lý nước thải và chiết xuất các sản phẩm sinh học có giá trị gia tăng cao.

Đây là một giải pháp đầy hứa hẹn cho tương lai năng lượng bền vững, cho phép các doanh nghiệp công nghiệp giảm thiểu tác động môi trường trong khi tạo ra nhiên liệu sạch và hiệu quả.

Phát hiện cấu trúc actin giúp tế bào lớn di chuyển qua khe hẹp

Linh — Fri, 08 Aug 2025 16:31:14 +0000

Các tế bào dendritic, một thành phần quan trọng của hệ thống miễn dịch, có khả năng di chuyển qua các khe hẹp trong mô để thực hiện chức năng của mình. Quá trình di chuyển này không chỉ đòi hỏi sự linh hoạt của tế bào mà còn liên quan đến các thay đổi cơ học phức tạp trong cấu trúc nội bộ của tế bào.

Khi di chuyển, các tế bào dendritic tạo ra một cấu trúc actin cơ học nhạy cảm ở phía trước nhân. Cấu trúc này có tác dụng như một lực đẩy tạm thời chống lại mô xung quanh, giúp tế bào mở rộng đường đi và thuận lợi cho phần thân tế bào lớn di chuyển qua các khe hẹp. Bên cạnh đó, cấu trúc này còn hoạt động như một tụ điện cơ học, giúp cân bằng lực giữa phần mép dẫn đầu và phần thân tế bào, đảm bảo sự di chuyển ổn định và hiệu quả.

Quá trình di chuyển của tế bào miễn dịch, đặc biệt là tế bào dendritic và tế bào T, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các lực cơ học phát sinh từ sự thay đổi cấu trúc tế bào và các yếu tố nội bộ khác. Hiểu rõ cơ chế di chuyển này không chỉ làm sáng tỏ hoạt động của hệ thống miễn dịch mà còn có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu về các bệnh liên quan đến suy giảm miễn dịch.

Một bước tiến quan trọng trong việc nghiên cứu cơ chế này là việc xác định vai trò của protein DOCK8. Theo các nghiên cứu gần đây, DOCK8 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự phân phối actin cơ học trong tế bào miễn dịch. Sự điều chỉnh này giúp duy trì sự gắn kết của tế bào và bảo vệ nhân tế bào trong quá trình di chuyển, từ đó đảm bảo hiệu quả của phản ứng miễn dịch.

Thông qua việc nghiên cứu sâu hơn về vai trò của DOCK8 và các cơ chế liên quan, các nhà khoa học hy vọng sẽ phát triển các liệu pháp mới để điều trị các bệnh suy giảm miễn dịch và cải thiện chức năng của hệ thống miễn dịch trong các tình trạng bệnh lý khác nhau. Để biết thêm thông tin về các nghiên cứu đang được tiến hành, bạn có thể tham khảo thêm tại doi.org/10.1038/s41586-024-07504-5.

Cá phổi châu Phi – hóa thạch sống với khả năng sinh tồn kỳ lạ

Linh — Thu, 07 Aug 2025 06:27:42 +0000

Cá phổi châu Phi, một loài cá đã tồn tại hàng triệu năm, đang thu hút sự chú ý của giới khoa học và những người yêu động vật do khả năng thích nghi đáng kinh ngạc với môi trường sống khắc nghiệt. Với hệ thống hô hấp tiến hóa cao, chúng có thể hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí, giống như các động vật sống trên cạn.

Cá phổi châu Phi, được biết đến với tên khoa học là Protopterus, đã xuất hiện cách đây khoảng 390 triệu năm. Các nhà khoa học đã đặt tên cho chúng là “hóa thạch sống” do chúng giữ lại nhiều đặc điểm nguyên thủy từ thời kỳ đó. Loài cá này chủ yếu sinh sống ở khu vực sông Bandama, Bờ Biển Ngà và các đầm lầy châu Phi – những nơi thường xuyên phải hứng chịu các đợt hạn hán khốc liệt.

Loài cá duy nhất trên thế giới có thể sống 5 năm không cần nước, xuất hiện từ cách đây 390 triệu năm 1

Loài cá duy nhất trên thế giới có thể sống 5 năm không cần nước, xuất hiện từ cách đây 390 triệu năm 3

Về kích thước, cá phổi châu Phi có thể dài từ 44 đến 200 cm khi trưởng thành. Chúng có thân hình thuôn dài, với bề ngoài hơi giống cá chình. Toàn thân cá phổi được bao phủ bởi vảy mềm và các vây ngực, vây hậu môn có dạng giống như sợi chỉ. Chúng di chuyển bằng cách bơi uốn lượn như cá chình hoặc trườn dưới đáy bằng vây ngực.

Điều làm cho cá phổi châu Phi trở nên đặc biệt là hệ thống hô hấp của chúng. Chúng sở hữu cả mang lẫn hai lá phổi, cho phép chúng hấp thụ oxy trực tiếp từ không khí. Do lượng oxy trong nước không đủ để duy trì sự sống, chúng thường xuyên phải ngoi lên mặt nước để hít thở không khí – một hành vi hiếm thấy ở loài cá.

Loài cá duy nhất trên thế giới có thể sống 5 năm không cần nước, xuất hiện từ cách đây 390 triệu năm 4

Khi mùa khô đến, cá phổi châu Phi sẽ đào hố sâu trên lớp bùn non bằng cách ăn bùn qua miệng và thải bùn qua mang. Khi đạt độ sâu cần thiết, chúng sẽ ngừng đào và tiết chất nhầy qua miệng để làm cứng bùn, tạo ra một lớp kén bọc ngoài, chỉ để lộ miệng ra để lấy không khí.

Nếu tình trạng khô hạn kéo dài, cá phổi châu Phi sẽ bắt đầu kích hoạt trạng thái ngủ hè (aestivation), tương tự như trạng thái ngủ đông ở một số loài động vật vùng lạnh. Trong trạng thái này, chúng có thể duy trì sự sống trong 4-5 năm, mà không cần nước và không cần ăn.

Các nghiên cứu di truyền và sinh học gần đây đã ghi nhận những thay đổi sâu sắc trong cơ thể cá phổi khi chúng bắt đầu giấc ngủ dài. Chúng giảm mạnh trao đổi chất, ngừng sản xuất ammonia, co nhỏ cơ quan nội tạng và thay đổi hoạt động gen và hormone. Tất cả những thay đổi này giúp cá phổi bước vào trạng thái “bán sống” – tạm dừng nhưng vẫn duy trì sự sống tiềm tàng trong nhiều năm liền.

Loài cá duy nhất trên thế giới có thể sống 5 năm không cần nước, xuất hiện từ cách đây 390 triệu năm 2

Có bốn loài cá phổi châu Phi đã được công nhận, bao gồm cá phổi cẩm thạch (Protopterus aethiopicus), cá phổi Đông Phi (Protopterus amphibius), cá phổi Tây Phi (Protopterus annectens) và cá phổi đốm châu Phi (Protopterus dolloi). Giữa chúng có một số khác biệt về hình dạng và tập tính.

Cá phổi châu Phi không chỉ là một loài động vật độc đáo mà còn là nguồn thực phẩm quan trọng ở khu vực này. Tuy nhiên, trong tự nhiên, số lượng của chúng đang giảm dần do tình trạng đánh bắt không kiểm soát. Để bảo tồn loài cá quý hiếm này, các biện pháp bảo vệ và quản lý đánh bắt cần được thực hiện.