Добавить новость
smi24.net
News in English
Август
2023

How the prickly pear cactus inspired a scientist seeking alternatives to fossil fuels

0

In parts of Texas, the prickly pear cactus is everywhere — potted outside coffee shops, dotting the side of the road, poking out of cracks in the sidewalk. It also lines the pathways of the University of Texas at El Paso campus, including the path where Navid Attarzadeh, a materials engineer, has made the trek to his office for years. And every day on his walk he’d pass a prickly pear cactus, come rain, come shine, or a lot of shine. On the day I caught up with Attarzadeh, the temperature topped out at 110 degrees.

It was intense desert heat like this that got Attarzadeh thinking. As the seasons changed, he noticed that even in the face of blistering heat and blustery winds, the prickly pear fruit didn’t budge or dry out, due to the plant’s unique structure. “Usually fruits are connected to branches,” he said, “but here we have the fruit connected to leaves. And that is amazing.”

This gave Attarzadeh an idea, which he brought back to his adviser at the Center for Advanced Materials Research, Ramana Chintalapalle. Attarzadeh works in the materials processing lab, a space dedicated to finding alternative substances to use in chemical reactions and technology development.

“Those materials must be economically viable and should be more environmental friendly, as well as giving best performance that [they] could,” Chintalapalle said.

One focus of the lab is electrolysis: the process that splits water molecules into hydrogen and oxygen. Hydrogen gas can be used as an alternative to fossil fuels for producing energy. But it’s a costly process. “Right now,” Chintalapalle said, “everything is dependent on expensive materials such as platinum.”

But platinum’s not the only metal they can use for electrolysis, so these scientists have been looking for a cheaper alternative, like nickel. For nickel to work, however, it has to be transformed. That’s a difficult process. And the structure of the prickly pear cactus helped them figure it out.

Whereas previous designs had used one kind of nickel, this one contains two kinds of nickel fused together in the shape of the cactus leaf and fruit. The leaf is made of nickel phosphide, and the fruit is made of nickel sulfide.

This design allowed for more surface area, which was a boon for the lab. “We could enhance electron mobility with that prickly pear cactus structure,” Attarzadeh explained.

And it worked. More electron mobility meant more electrochemical reactions, which in turn created more hydrogen.

While nickel still isn’t as efficient as platinum, it makes up for that in cost. Platinum is more than 1,000 times as expensive as nickel.

As Brian Korgel, professor of chemical engineering at the University of Texas at Austin, tells it, this isn’t the first time nature has inspired a greener solution to an energy problem. This field of research is called biomimetics.

“It’s a made-up word, ‘biomimetic,’” Korgel said. “I don’t know who made it up, but it basically means bio-mimicking or bio-inspired.”

Korgel said biomimetics has generated many fascinating innovations: color-changing paint inspired by butterflies, a robot that moves like an octopus, artificial bones and more.

Plants have long inspired how we develop the materials that speed up chemical reactions, Korgel noted.

He said biomimetics is especially useful for hydrogen research. “We’re looking at these are the things nature’s figured out over time, and how can we adopt those to make hydrogen more efficiently?”

This is the principle behind the University of Texas at El Paso’s design. But even with promising results, how realistic is it for this new process to leave the lab and be used more widely? Chintalapalle said the cactus design worked at the lab level, but it has to be scaled up.

Navid Attarzadeh, left, and Ramana Chintalapalle in the Center for Advanced Materials Research lab. (Zoe Kurland/Marfa Public Radio)

“We don’t know much about the mass production,” Chintalapalle said. “What are the difficulties? What are the challenges?”

Texas already has a lot of hydrogen infrastructure due to the state’s booming oil and gas industry — pipelines for transport and facilities to store the gas. But a new electrolysis process would require creating a supply chain from scratch, so it could be decades before we see the fruits of this cactus-inspired design. 

However, when the time comes, if there’s any place poised to create a flourishing hydrogen industry, it’s Texas.








Эпилепсия в анамнезе

Психолог Зберовский заявил, что расставание может помочь преодолеть зависимость

Письмо с душой из Marins Park Hotel Екатеринбург

Коллекция Marc Jacobs осень-зима 2025/26


First confirmed death during Trump ICE raid is a farmworkers at a California cannabis facility

Dow futures sink as Trump keeps pushing tariffs while White House suggests Powell’s job could be at risk

Trump's cuts force Texas food banks to ration supplies for flood survivors

Saturday updates: Madueke medical, Big Vik goes on strike


Эксперт Sitronics KT приняла участие в питч-сессии участников Большой математической мастерской

В больницу попал упавший из окна ребёнок

Каршеринг BelkaCar запустил новый сезон проекта «Умные путешествия»

Врач-трихолог Мадина Осман: как часто можно делать пересадку волос


MMORPG Lord Nine: Infinite Class выпустят в Юго-Восточной Азии 31 июля

Those shadow giants in the distance in Elden Ring Nightreign are over 2 miles tall⁠—almost as big as the Erdtree⁠—and nobody even mentions them in the game

Гайд на Fuqiu из Etheria Restart: навыки, PvE-билд, расклад в PvP и дубликаты

I've swapped modern live service games for a browser game that's been running since 2009



Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

«Искуситель», «Актриса» и «Пиковая дама»: топ 3 спектаклей сентября

Москва прощается с жарой: жителей столицы предупредили о ливнях и грозах

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта


«Сила в команде»: судебные приставы Кузбасса приняли участие во всероссийских хоккейных соревнованиях среди силовиков

Удобный и безопасный шопинг с агрегатором цен на технику

Москва прощается с жарой: жителей столицы предупредили о ливнях и грозах

Франция предупредила о риске крупного конфликта в Европе к 2030 году


В Подмосковье за один вечер молнии три раза ударили в дома

АвтоВАЗ отгружает Lada Iskra дилерам. Цены объявят на этой неделе

«Союз-Аполлон» — вторая встреча над Эльбой. А можем повторить?

Из трёх музеев Томской области томичи отправили по почте 500 «тёплых открыток»


Медведев стал обладателем Кубка короля в Испании.

Минниханов о победе Кудерметовой на Уимблдоне: мы гордимся!

Подмосковный теннисист стал бронзовым призером юниорского Уимблдона

Российская теннисистка Вероника Кудерметова выиграла Уимблдон в парном разряде, а итальянец Янник Синнер – в одиночном


МВД: мошенники крадут аккаунты «Госуслуг» под предлогом поступления в вуз

(НЕ)СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США ПОДОЗРЕВАЮТ В ПОСТАНОВКЕ СЦЕНЫ ПОКУШЕНИЯ НА ТРАМПА. СЕНСАЦИЯ! Новости. В.В. Путин, Дональд Трамп. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

АвтоВАЗ отгружает Lada Iskra дилерам. Цены объявят на этой неделе

Из трёх музеев Томской области томичи отправили по почте 500 «тёплых открыток»


Музыкальные новости

Мать Тимати призналась, что каждый день видится с его беременной невестой

Конкурс юных певцов Елены Образцовой объявил победителей

Сестра Жанны Фриске Наталья рассказала о причине развода с мужем

Певица МакSим посетила Иволгинский дацан


«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта

Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

Ремикс Песни. Создание ремикса Песни. Создание Хитового ремикса песни.

Москва прощается с жарой: жителей столицы предупредили о ливнях и грозах


ТВ "Союз". Концерт духовной музыки при участии хоров из России состоялся в приходе иконы Божьей Матери «Всех скорбящих Радость»

КАМАЗ-4280 начал тестовую эксплуатацию на маршруте в Подмосковье

Жители Прикамья активно покупают билеты на транспорт в отделениях Почты России

Создание Ремикса. Создание ремикса музыки. Создание хитовых ремиксов музыки.


КАМАЗ-4280 начал тестовую эксплуатацию на маршруте в Подмосковье

Вскрытие без последствий – сервис «Спас-замков»

В Москве мужчина ограбил магазин на АЗС, угрожая пистолетом

СМИ: Байкер разбился насмерть в ДТП с машиной на Раменской пойме в Подмосковье


Путин отметил успех школьников на Международной химической олимпиаде.

В РФ раскрыли замысел Трампа после его попыток шантажировать Путина

"Пока Путин не заметит это безобразие": Пономарев резко высказался о легионерах в РПЛ

Посол Акира Муто: Япония будет приветствовать возможную встречу Путина и Трампа




Врач-стоматолог клиники «Мегастом» Наталья Тышкевич: чем опасно самолечение

Группа компаний «ДИАКОН» провела успешную ежегодную конференцию для партнеров в Москве

Врач-трихолог Мадина Осман: как часто можно делать пересадку волос

Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы


ВСУ атаковали дронами женщин под Сумами: Били за надпись "Мы русские"


«Спартак» продлил контракт с люксембургским футболистом Мартинсом

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта

Раскрыто расписание Олимпийских игр 2028 года в Лос-Анджелесе.

Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы


«Нам в Минске надо учиться». Лукашенко похвалил Беглова за зимнюю уборку Петербурга

Губернатор Петербурга Александр Беглов встретился с президентом Республики Беларусь Лукашенко

Петербургская делегация провела переговоры с президентом Беларуси в Минске

Лукашенко предложил Петербургу ремонтировать всю белорусскую технику


Собянин рассказал о предпрофессиональных каникулах для школьников

Сергей Собянин: Взяли курс на развитие высокотехнологичного сектора

Сергей Собянин: В Москве появятся три новых пешеходных моста к 2027 году

Собянин рассказал, какие пешеходные мосты построят в Москве до 2027 года


В НОВОМ ОТЧЕТЕ LG ОБ УСТОЙЧИВОМ РАЗВИТИИ ОТМЕЧЕН ПРОГРЕСС В ДОСТИЖЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ 2030 ГОДА

РЭО проведет акселератор для экоцентров на базе Плехановского университета

Spark.ru - экосистема, объединяющая представителей бизнеса, экспертов и инвесторов

РЭО запускает акселератор для экологических центров на базе Плехановского университета


МВД: мошенники крадут аккаунты «Госуслуг» под предлогом поступления в вуз

(НЕ)СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США ПОДОЗРЕВАЮТ В ПОСТАНОВКЕ СЦЕНЫ ПОКУШЕНИЯ НА ТРАМПА. СЕНСАЦИЯ! Новости. В.В. Путин, Дональд Трамп. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

Юрист Хаминский назвал возможных наследников режиссёра Юрия Мороза

«Сила в команде»: судебные приставы Кузбасса приняли участие во всероссийских хоккейных соревнованиях среди силовиков


Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Фестиваль духовых оркестров пройдет в трех городах Поморья по случаю Дня ВМФ

Алтайский край оказался в числе регионов-аутсайдеров по доступности вторичного жилья

Трое детей и двое взрослых пострадали в результате ДТП в Архангельской области


Крыму и еще 24 регионам России спишут долги на миллиарды рублей

Симферополь частично остался без света утром 14 июля

Прогноз погоды в Крыму на 13 июля

Под Симферополем горят десятки гектаров леса


Многим рискует: юрист сказал, как сидит «золотой» экс-полковник Захарченко

В Подмосковье за один вечер молнии три раза ударили в дома

(НЕ)СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США ПОДОЗРЕВАЮТ В ПОСТАНОВКЕ СЦЕНЫ ПОКУШЕНИЯ НА ТРАМПА. СЕНСАЦИЯ! Новости. В.В. Путин, Дональд Трамп. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

«Союз-Аполлон» — вторая встреча над Эльбой. А можем повторить?














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *