Frekvenca X

Toplogredni plini, ki jih v ozračje spušča človeštvo, v veliki meri nastajajo tudi v cementarnah, jeklarnah ali denimo sežigalnicah odpadkov, torej industrijah, ki jih človeštvo ne more na hitro opustiti. Rešitev se kaže v zajemanju ogljika, ki bi ga potem shranili globoko pod zemljo v naravne rezervoarje. Kako? Tokrat se od zajemanja premikamo k naslednji stopnji procesa, shranjevanju ogljika nekaj tisoč metrov pod zemeljskim površjem. Pot nas vodi na zahod Norveške, v tamkajšnje izpraznjene naravne naftne rezervoarje.

"V naftni industriji se podjetja vedno bolj osredotočajo na plin, hkrati širijo portfolio z vetrnicami in sončno energijo. Uvajajo pa tudi procese zajema in shranjevanja ogljika, ki ga injecirajo nazaj v rezervoarje." - Eva Avbelj, inženirka v naftnem podjetju v Stavangerju

"Namen je predvsem prikazati, da je zajemanje in shranjevanje ogljika izvedljivo, hkrati pa nam velikost rezervoarjev omogoča, da povabimo druge evropske onesnaževalce k izkoriščenju shranjevalne možnosti." - Roy Vardheim, direktor norveškega državnega podjetja Gassnova

"Predpogoj za shranjevanje ogljika je, da gre za zaprto geološko strukturo. To preverjamo s seizmičnimi metodami in vrtinami. Začetno stanje moramo dobro poznati, da lahko med vtiskanjem CO2 sledimo, če prihaja do deformacij." - dr. Miloš Markič, Geološki zavod Slovenije

"Postopki shranjevanja oglika temeljijo na tem, da se ogljik globoko pod zemljo pretvori, mineralizira, lahko bi rekli, da okameni. Gre za dolg proces, ki traja desetletja in stoletja." - dr. Blaž Likozar, Kemijski inštitut

Prvi del serije najdete tukaj, tretjega pa tukaj.

Izpusti ogljikovega dioksida so tisti krivec, na katerega kažemo s prstom ob omembi segrevanja ozračja. Če hoče človeštvo segrevanje omejiti, mora izpuste seveda zmanjšati. Pri tem bodo ključni obnovljivi viri energije, a hkrati izpusti CO2 nastajajo tudi v nekaterih industrijah, ki jih kot družba ne moremo kar tako opustiti, recimo v cementarnah, jeklarstvu, sežigalnicah odpadkov … Pot v bolj zeleno prihodnost se za take onesnaževalce kaže v tehnologijah zajema in shranjevanja ogljika.

V seriji Frekvence X razmišljamo o možnostih zajemanja ogljičnih izpustov, transportu izpustov z ladjami in cevovodi ter shranjevanju nekaj tisoč metrov pod zemeljskim površjem, v izpraznjenih naravnih rezevoarjih nafte in plina. Odpravljamo se na Norveško, v kateri te na prvi pogled futuristične tehnologije že delujejo tudi v praksi, in z domačimi znanstveniki iščemo priložnosti za rabo v Sloveniji. V prvem delu se osredotočamo na tehnologije zajema ogljika tam, kjer ga v ozračje spuščamo največ.

"V sežigalnico odpadkov želimo vgraditi napravo za zajemanje ogljika. S tem bi lahko zajeli CO2, ki nastaja med sežiganjem. Namesto da bi ga spustili v ozračje, ga nameravamo uskladiščiti od dva do tri kilometre pod dnom Severnega morja." - Markus Hole, Fortum Oslo Varme

"Rezultati poskusnega zajemanja ogljika so bili zelo dobri, pokazali so, da so bili izpusti zelo nizki in v okviru varnostnih omejitev, poraba aminov pa je bila prav tako zelo nizka. V bistvu je bila celo nižja od pričakovane. To je pomembno." - Marius Tednes, Fortum Oslo Varme

"Za zajem ogljika je pomembno, da imamo na voljo veliko presežnih virov obnovljive energije. Smiseln je tam, kjer imamo velik vir izpustov z visokimi koncentracijami ogljika." - dr. Blaž Likozar, Kemijski inštitut

Kaj atraktivnega pa lahko človek pove o – gnojilih? A ne boste verjeli – tudi gnojila so lahko zanimiva. Če pretresemo demografske podatke, lahko vidimo, da se je prav s pojavom mineralnih gnojil krivulja rasti človeške populacije opazneje zavihtela navzgor. Kot boste lahko slišali v oddaji, na mineralnih gnojilih sloni slaba polovica prebivalstva na svetu, vse skupaj pa se je začelo s postopkom, pod katerega se podpisujeta Nobelovca Fritz Haber in Carl Bosch. Gnojila, ki so zaradi trenutne rusko-ukrajinske krize precej vroča mednarodna tema, predstavljata Maja Ratej in strokovni sodelavec dr. Matej Huš.

Haber-Boschev postopek je eden izmed pomembnejših izumov, ki jih je ponudila kemija 20. stoletja, poudarja dr. Blaž Likozar s Kemijskega inštituta. "Je osnova za vsa industrijska gnojila, na njih pa sloni sodobna kmetijska proizvodnja. Pretekli načini proizvodnje amonijaka niso bili trohico toliko učinkoviti, Haber-Boschev postopek je v desetletjih predstavljal gradnik sodobne družbe, kot jo poznamo."

Po ocenah naj bi se število ljudi, ki jih lahko preskrbi polje v velikosti hektarja, povečalo z 1,9 leta 1908 na 4,3 leta 2008, in to prav zaradi intenzivnejše uporabe mineralnih gnojil. Ob koncu 20 stoletja je bilo od sintetičnih mineralnih gnojil na Zemlji odvisnih 40 odstotkov svetovne populacije, največji delež jih sloni prav na dušičnih gnojilih. Leta 2008 je dušik, pridobljen s pomočjo Haber-Boschevega postopka, omogočal življenje polovici prebivalstva na Zemlji, je tedaj, ob stoletnici postopka, poročala revija Nature.

Izum z začetka 20. stoletja, ki je tako preobrazil človeštvo, pa je s seboj prinesel tudi težavo. 80 odstotkov amonijaka, ki ga pridobimo s Haber-Boschevim postopkom, porabijo za proizvodnjo gnojil. Težava pa je v slabem izkoristku, saj se velik delež gnojil izgubi v okolju, s tem pa gre v prazno tudi velika količina vložene energije. Približno odstotek letno proizvedene energije poženemo v zrak zaradi slabega izkoristka gnojil. Še večjo težavo predstavlja mineralni dušik, ki pobegne v podtalnico, onesnažuje morja, površinske vode in tako naprej. V primerjavi s predindustrijskim obdobjem se je vsebnost dušikovih spojin v zraku popeterila.

"S tem tehnološkim prebojem, sintezo dušika, se je pojavila težava onesnaženosti podtalnice, obremenjenost z monokulturami. Tega nikakor ne bi želel umakniti iz fokusa razprav, kakšno razvojno pot bi bilo dobro globalno ubrati za razvoj kmetijstva. Dušična gnojila in tovrstna tehnologija so omogočili prehranjenost, zelo močno pa se moramo zavedati posledic in omogočiti, da da se izboljša učinkovitost rabe virov." - dr. Aleš Kuhar, Biotehniška fakulteta

Da zraste hrana, torej še zdaleč ni dovolj zgolj sonce. Zemeljski plin, fosilna goriva in energenti so zelo pomembni tudi pri proizvodnji hrane. Samo za proizvodnjo amonijaka se letno porabi dva odstotka vse proizvedene energije. Pa bi šlo tudi brez? Bomo brez fosilnih goriv lačni? Da in ne. Trenutni proizvodni postopki so res prilagojeni zemeljskemu plinu, a z zadostnimi viri energije, tudi obnovljivimi, bi šlo brez.

V vesolju se marsikaj dogaja. Stvari, za katere zaenkrat niti še ne vemo in ne poznamo, in tiste stvari, ki pomenijo velike spremembe na Zemlji, ko vanje pogleda človeško oko. V znanju, pa tudi kje drugje. A da o tem ne bomo le ugibali, poslušajmo, kaj prinašajo najnovejše astronovice, ki jih na enem mesto zbrala tokratna Frekvenca X.

Gosta sta bila prof. dr. Tomaž Zwitter in astrofizičarka dr. Maruša Bradač.

Znanost redko zaide pod predvolilne žaromete. Tudi po precej intenzivnem koronskem obdobju, v katerem je odigrala pomembno vlogo, so tokratni volilni programi precej predvidljivi z vizijami glede sistemske ureditve področja znanosti pri nas. V tokratni Frekvenci X z gosti analiziramo, kaj so ključna vprašanja, ki bi jih bilo treba zastaviti prihodnjim oblikovalcem politik v Sloveniji v zvezi z znanostjo pri nas, in se odzivamo na aktualne pereče teme, med njimi na ustanavljanje novih znanstvenih raziskovalnih zavodov, izvajanje nove zakonodaje za področje znanosti in nenazadnje tudi na to, kakšna je slovenska znanost izšla iz težavne koronske dobe.

"Obstajajo kritične točke znotraj znanosti. Eno je, da znanost počisti znotraj sebe. Po drugi strani se razpoke opazijo tudi od zunaj, ker sami nismo dovolj poenoteni. To so določeni odločevalci pripravljeni izkoristiti in na tak način najdejo svojo alternativno resnico, ki ni resnica." – Rok Novak

V studio smo povabili direktorico Nacionalnega inštituta za biologijo prof. Majo Ravnikar in direktorja Znanstvenoraziskovalnega centra Slovenske akademije znanosti in umetnosti prof. Ota Lutharja in se na inštitutu Jožefa Stefana pogovarjali z raziskovalcema Janjo Vidmar in Rokom Novakom.

Decembra leta 2021 je v znanstveni reviji Cell izšel članek, ki opisuje različne hipotetične situacije, kako uspešno bi se različice s hitrejšo prenosljivostjo ali izogibanjem imunski zaščiti ali kombinaciji obojega lahko razširile po populaciji. V tistem času se je med nami ravno dobro začel širiti omikron in raziskava je opisala njegove lastnosti. Kaj nam lahko takšni modeli povedo in kaj se iz njih lahko naučimo, se bosta v Frekvenci X skupaj z avtorico tega članka doktorico Mary Bushman spraševala Jan Grilc in Zarja Muršič.

"Sedaj ima večina populacij po svetu neko stopnjo imunosti in zaščite. Ta je rezultat cepljenja ali predhodne okužbe oziroma kombinacije obojega. V preteklosti v pandemiji ni bilo tako visoke imunosti v populaciji. Izogibanje imunski zaščiti tako za različice ni nujno pomenilo prednosti. To je lahko eden izmed razlogov da se različica beta ni širše razširila. Verjetno pa so bili tudi drugi razlogi. A sedaj pa je ravno to, da smo imeli več imunosti v populaciji, verjetno bil razlog, da je imel omikron tako veliko prednost. Verjetno je malo bolj prenosljiv kot delta, a hkrati ima tudi visoko stopnjo izogibanja imunskemu odzivu. To je sedaj velika prednost, saj je stopnja imunsoti populacij po svetu razmeroma visoka. To je drugače, kot je bilo v začetku pandemije."

Dinamika epidemije ni linearna, kar pomeni, da to, kar se zgodi na ravni populacije, ni nujno enako tistemu, kar zaznavamo na ravni posameznih oseb. V članku raziskovalna skupina omeni primer, da ko pride do 30 % padca zaščite po cepljenju, se to ne prevede neposredno v 30 % manj preprečenih okužb. Podobno velja za prenosljivost, če dobimo različico 50 %, ki povzroči 50 % več sekundarnih okužb od vsakega primera okužb, to ne pomeni, da bo prišlo do enakega povečanja vseh okužb v populaciji.

"Prenosljivost je dober primer za razmišljanje o tem. Predstavljaj si, da imamo nekaj različic, ki bi okužile 75 % populacije, potem pa dobimo različico, ki je dvakrat bolj prenosljiva kot prva. V modelih jo bi opisali, kot da se bo širila dvakrat hitreje. Amak saj veš, če bi bilo 75 % populacije okužene že s prvo različico, tudi, če nova različica okuži 100 % ljudi to ni dvakrat toliko. Torej dvakrat bolj prenosljiva ralzičica ne pomeno, da se bo dvakrat toliko ljudi okužilo. Podobno velja pri različicah, ki se izogibajo imunskemu odzivu, različica beta je to pokazala zelo dobro. Podatki so kazali, da je bila dobra pri okuževanju že imunsko zaščitenih oseb s cepljenjem ali predhodno okužbo. A gledano celostno, se ni razširila povsod. Relativno malo ljudi, ji je bilo verjetno izpostavljenih. Upad zaščite ni bil neposredno povezan z večjo verjetnostjo, da bi se nekdo okužil. V osnovi lahko merimo in spremljamo lastnosti novih različic, ampak, da razumemo njihovo vedenje znotraj populacije je, dobro, da uporabimo modele."

"Nikoli ne reci nikoli. Ta virus nas je že presenetil. Naredil je ogromne evolucijske korake. Jaz mislim, da je zelo malo verjetno, da bi ponovno videli, tako hude valove, kot smo jih na začetku. Tudi če imunost malo upade v populaciji, tako se začne ponovno vzpostavljati in to ustavi širjenje različic. Ko se različica širi, se širi tudi zaščita. In če se pojavi različica, ki se izogiba imunskemu odzivu, nekaj zaščite ostaja in zaščiteni ljudje imajo ponavadi veliko bolj blage okužbe."

Od lastnosti populacije in virusne različice je odvisno, katere lastnosti bodo v danem trenutku virusu prinesle določene prednosti. Kako se bo pandemija razvijala pa je odvisno predvsem od dolgotrajnosti naše imunske zaščite, spreminjanja virusa in do kakšnih interakcij prihaja med virusom in ljudmi ter tudi drugimi živalskimi vrstami. V prihodnosti se bodo še naprej pojavljale nove različice, podobno kot se to dogaja tudi pri ostalih koronavirusih, ki že krožijo med nami.

Strojnica in fizičarka Katja Klinar, kemijska tehnologinja Tina Kegl in biologinja Eva Turk so tri mlade znanstvenice in raziskovalke, letošnje štipendistke programa “Za ženske v znanosti”. Predstavljajo nam svoje raziskovalne izzive, konkretne projekte, razmišljajo o vlogi žensk v naravoslovno-tehničnih smereh, komentirajo razmere na področju znanosti v Sloveniji in svetu. Kje se vidijo v prihodnosti?

“Vojni se je treba upreti, vojna je prostor smrti, v katerem starši pokopljejo svoje otroke, možje pa se ubijajo, ne da bi se kdaj spoznali. V vojni močnejši odločajo, šibkejši pa umirajo,” je pred nekaj dnevi v molitvi za Ukrajino dejal papež Frančišek. Sporočilo pa je verjetno namenjeno v vse kraje, v katerih divjajo vojne. Verjetno je številnim jasno, da je doživetje oboroženega spopada grozljivo, a hkrati nikakor ne razumemo, kako vojno dojemajo tisti, ki v njej sodelujejo. Kako se na boje odzivajo tisti, ki jih doživljajo, zakaj se nekdo odloči, da bo napadel drugega? V tokratni Frekvenci X smo skupaj s strokovnjaki ugotavljali razloge, zakaj obstaja želja po napadu, kakšne so lastnosti napadalca, kakšne lastnosti branilca. Kako se odzvati na vojno, kakšne posledice ta pusti? Vprašali smo se tudi, kako je lahko nekdo, ki sicer nikoli ne bi izvajal nasilja, zaradi prepričanja, da dela dobro, pripravljen ubijati.

V času pandemije smo spoznali, kako izjemno pomembna je dobra komunikacija z ljudmi in razumevanje podatkov. O predstavljanju in razumevanju podatkov ter graditvi zaupanja vredne komunikacije se je naša strokovna sodelavka Zarja Muršič pogovarjala s profesorjem Davidom Spiegelhalterjem z Winton centra za komunikacijo tveganj in dokazov na Univerzi v Cambridgeu, avtorjem knjige The Art of Statistics in številnih znanstvenih in poljudnih prispevkov o statistiki.

"Nič ni hujšega kot trditi, da nekaj vemo in kasneje odkrijemo, da to ne drži. Zakaj bi zaupali nekomu, ki to počne? Imeti moramo nekaj skromnosti in moramo biti odkriti. A obenem moramo biti tudi odločni, ko nekaj vemo. Tudi, če ne vemo vsega, to ne pomeni, da ne vemo ničesar. Odločno moramo povedati, kaj vemo." - David Spiegelhalter

Ljudje se sinhroniziramo na različne načine, ko vstopamo v interakcijo drug z drugim. Ujeti korak in plesni ritem, zrcaliti držo in geste, izmojstriti ročne in poklicne spretnosti, uskladiti življenjske cikle in intimno življenje … To so veliki individualni izzivi že za posameznikovo telo in možgane, kaj šele za dve ali celo več oseb. Kako se torej sinhronizirajo naši možgani z možgani drugih, kakšni procesi potekajo v človeškem telesu? V Tednu možganov raziskujemo v skupni epizodi oddaj Možgani na dlani in Frekvenca X.

"Odločnost Ukrajincev v zadnjih tednih kaže na neverjetno sinhronizacijo. To se zgodi, ko vsi delujemo za isti cilj."

Nevrolog prof. Zvezdan Pirtošek

? Kako se sinhronizirajo naši možgani z možgani drugih? Kako in kdaj smo usklajeni?

Na treningu smo obiskali tudi sinhrone plavalke ... ????‍♂️

? Skupna epizoda oddaj @mozganinadlani in @FrekvencaX ob Tednu Možganov #zdajsevrti pic.twitter.com/uwy9VQPW7L

— Val 202 (@Val202) March 17, 2022