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Tunnel durch die Erde

13.04.2017

Japanische Wissenschaftler von JAMSTEC gaben bekannt, dass sie zum ersten Mal in der Geschichte planen, einen Tunnel von der Oberfläche durch die gesamte Dicke der Erdkruste zu bohren.

Seit 50 Jahren versucht die Menschheit, den Erdmantel zu erreichen, scheitert aber immer wieder. In jüngerer Zeit versuchten sich beispielsweise die Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling an dieser ehrgeizigen Aufgabe, konnten jedoch nur bis zu einer Tiefe von 700 Metern vordringen. Wie Sie wissen, ist die Erdkruste die äußere feste Hülle der Erde, die den oberen Teil der Lithosphäre darstellt, und ihre Dicke schwankt aufgrund des inhomogenen Reliefs.

Um ihr Ziel zu erreichen, wollen japanische Forscher das Bohrschiff Chikyu einsetzen. Dieses Schiff unterscheidet sich von seinen Gegenstücken dadurch, dass es dreimal tiefer in die ozeanische Kruste bohren kann als seine Vorgängerschiffe. Die Dicke der Kruste beträgt 5-10 Kilometer, daher wird der Prozess in drei Phasen ablaufen. Zuerst wird der Bohrer 4 km tief gehen, dann wird er weitere 5 km durch die Krustenschicht führen, und erst dann wird er den Wissenschaftlern die Möglichkeit geben, Proben aus dem Mantel zu entnehmen.

Ein vorläufiger Test wird im September 2017 vor der Küste von Hawaii beginnen. Der Projektplan wird noch fertiggestellt, aber Natsue Abe, ein JAMSTEC-Forscher, sagte gegenüber CNN, dass der Bohrbeginn wahrscheinlich 2030 sein wird. Auch Punkte in der Nähe von Costa Rica und der Küste Mexikos werden als potenzielle Standorte für das Experiment in Betracht gezogen.

Die Mission hat mehrere Hauptziele, sagte Abe. Zunächst einmal ist dies natürlich die Erforschung des Mantels: Für die Japaner spielt die Fähigkeit, seismische Aktivitäten im Voraus vorherzusagen, eine entscheidende Rolle. Außerdem wollen sie besser verstehen, was die Grenze zwischen Kruste und Mantel ausmacht, und geologische Proben werden viel über die frühe Geschichte unseres Planeten verraten.

Das Problem liegt wie immer vor allem in der Finanzierung: Großbohrungen sind sehr, sehr teuer. Darüber hinaus muss die Ausrüstung natürlich aufgerüstet werden, aber neu entwickelte Materialien der nächsten Generation haben diesen Prozess bereits technisch möglich gemacht, zumindest auf dem Papier.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Garnelenschalen verstärken den Beton 14.08.2022

Garnelenschalen-Nanopartikel verbesserten die Zementqualität erheblich. Die Technologie wird Fischereiabfälle und Kohlenstoffemissionen reduzieren.

Forscher der Washington State University und des Pacific Northwest National Laboratory haben winzige Chitinkristalle und -fasern aus Meeresfrüchteabfällen hergestellt. Nanopartikel erhöhen die Festigkeit von Zement um fast das 1,5-fache.

Wissenschaftler haben das Verhalten von Chitin-Nanopartikeln untersucht. Im Gegensatz zu Zellulose, die auch zur Erhöhung der Festigkeit von Zement verwendet wird, verfügt dieses Material auf molekularer Ebene über einen zusätzlichen Atomsatz. Dadurch können Wissenschaftler die Ladung auf der Oberfläche der Moleküle und damit ihr Verhalten in der Zementschlämme steuern.

Die Studie zeigte, dass die Zugabe von verarbeiteten Chitin-Nanokristallen zu Zement seine Eigenschaften verbessert, einschließlich seiner Konsistenz, Abbindezeit, Festigkeit und Haltbarkeit. Sie stellten eine um 40 % höhere Biegefestigkeit des Betons und eine um 12 % verbesserte Kompressibilität fest. Außerdem härtete die modifizierte Zusammensetzung pro Stunde länger aus. Dies ist notwendig, um die Transport- und Baureichweite in heißen Klimazonen zu erhöhen. Forscher untersuchen die Festigkeit von Zement unter Druck.

Die Schalen von Krabben, Garnelen und Hummer bestehen zu etwa 20–30 % aus Chitin, wobei der Rest größtenteils aus Calciumcarbonat besteht, einem weiteren nützlichen Zementzusatzstoff. Gleichzeitig werden weltweit jährlich 13 bis 17,5 Millionen kg Abfall aus der Fischindustrie produziert. Die meisten werden einfach ins Meer geworfen.

Die Zementherstellung ist ein kohlenstoffintensiver Prozess, der den Einsatz fossiler Brennstoffe erfordert, um die erforderlichen hohen Temperaturen (1500 °C) zu erreichen. Der bei seiner Herstellung verwendete Kalkstein zersetzt sich ebenfalls, wodurch zusätzliches Kohlendioxid entsteht. Gleichzeitig reißt klassischer Beton leicht, was seine Haltbarkeit verringert.

Die Autoren der Arbeit glauben, dass das Ersetzen von Kalkstein durch Chitin-Nanopartikel dazu beitragen wird, die Energiekosten und die Menge an Müll aus Meeresfrüchten zu senken und auch die Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit von Zementgebäuden zu erhöhen.

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