Zöldinfó
Magyar tudósok: ebbe az irányba kell fordítani a napelemeket, a jobb teljesítményhez
Az ELTE kutatói a napraforgók fénymaximalizáló “viselkedését” vizsgálva arra jutottak, hogy a napelemtáblák akkor termelik a legtöbb energiát Magyarországon, ha nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően kissé kelet felé tájolják azokat.
A napelemek teljesítménye leginkább attól függ, milyen szögben éri őket a napfény. Eddig úgy vélték, hogy a legtöbb energiát a földrajzi dél felé fordítva termelik, mivel a napfény ereje délben a legnagyobb. Az ELTE kutatói azonban arra jutottak, hogy Magyarországon a napelemtáblákat nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően “többé-kevésbé” kelet felé kell tájolni, ami függőleges táblák esetén akár 5 százalékos energiatöbbletet is eredményezhet. E felismerésre a napraforgók vezették a kutatókat – olvasható az ELTE MTI-hez eljuttatott hétfői közleményében. A beszámoló szerint az már régóta ismert, hogy a napraforgók érett virágai kelet felé néznek. A jelenséget sokan sokféleképpen magyarázták az idők során, de egyik feltételezés sem nyert kísérleti bizonyítást. 2020-ban az ELTE kutatói elsőként vetették fel, hogy a virágzat keleti irányát a növény tenyészhelyének fényviszonyai okozhatják.
Horváth Gábor és munkatársai csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták az érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát a virágképzés kezdete és a magok teljes érése között, és megállapították, ha a tenyészidőben a délutánok átlagban felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát.
Az energiatöbblet előnyökkel jár a napraforgó számára: serkenti a magok fejlődését, gyorsítja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását, ami csökkenti a gombásodás veszélyét, és magához vonzza a délelőtt aktív beporzókat.
A kutatók következő kérdése az volt, vajon a napraforgóvirágok a földrajzi kelet felé, vagy a napkelte folyamatosan változó aktuális azimut irányába (a földrajzi északtól mért irányba) néznek. Azt találták, hogy a virágzatok átlagos azimutszöge megegyezik a földrajzi keleti iránnyal, és jelentősen eltér a helyi napkelte azimutszögétől. “A drónos vizsgálat azt is megmutatta, hogy a kutatók jó irányba indultak el, amikor környezetoptikai magyarázatot kerestek a jelenségre. A 14 vizsgált napraforgótábla közül ugyanis kettőben azt találták, hogy a virágzatok azimutiránya többé-kevésbé eltért a síkvidéki virágzatok keletre nézésétől” – írják, hozzátéve, hogy ezek a táblák domboldalon feküdtek, a dombos helyek fényviszonyai pedig eltérnek a síkvidékiekéitől, mivel egy domboldalt más szögekben ér a közvetlen napsugárzás, mint egy vízszintes területet. Emellett a kutatók azt találták, hogy a környező fák árnyéka is befolyásolja a virágzatok irányát.
Miután a kutatók számára bizonyítást nyert a napraforgók fénymaximalizáló viselkedése, azt kezdték el vizsgálni, vajon igaz lehet-e a napraforgókon tett megfigyelésük a napelemekre is. “Az északi féltekén a rögzített (tehát állandó dőlésű és azimutirányú) napelemtáblák hagyományosan dél felé néznek, mert az uralkodó vélemény szerint a déli irány biztosít maximális napenergiát. Azonban a napraforgókhoz hasonlóan a napelemek fénymaximalizálását is meghatározza a felhőzöttség délelőtt-délutáni eltérése” – fejtik ki.
A beszámoló szerint a napjárás csillagászati ismereteinek és az elmúlt évtizedre átlagolt meteorológiai fénysugárzásmérési adatoknak a felhasználásával az ELTE kutatói meghatározták, hogy egy rögzített napelem egységnyi felülete mennyi fényenergiát nyel el egy év alatt. A vizsgálatot három amerikai területre (a kentuckyi Boone megyére, Tennessee-re és Georgiára), valamint három európai régióra (Közép-Olaszországra, Közép-Magyarországra és Dél-Svédországra) terjesztették ki. Azt találták, hogy a napelemtáblák ideális iránya egyedül Dél-Svédországban a hagyományos földrajzi dél, mégpedig azért, mert ott a délelőttök és délutánok évi átlagban egyformán felhősek. A többi területen viszont megfelelőbb a napelemtáblákat kissé a földrajzi kelet felé fordítani, mivel ezekben a régiókban a délutánok éves átlagban felhősebben a délelőttöknél. Ebből az is következik, hogy azokon a területeken, ahol éves átlagban a délelőttök felhősebbek a délutánoknál, a napelemek ideális iránya kicsit nyugat felé fordul.
Zöldinfó
Magyar kutatók fontos felfedezést tettek a sejtek belső működéséről
Magyar kutatók feltárták, hogyan szabályozzák a sejtek a felesleges váladékszemcsék lebontását.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Az ELTE és a Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) munkatársai közös kutatásukban azonosították azt a molekuláris mechanizmust, amellyel az élő sejtek kijelölik a feleslegessé vagy hibássá vált váladékszemcséiket a lebontásra. Az FEBS Letters című szakfolyóiratban megjelent felfedezés közelebb vihet az akut hasnyálmirigy-gyulladás megértéséhez és hatékonyabb kezeléséhez is. Az élő sejtek folyamatosan döntéseket hoznak arról, hogy az általuk termelt anyagokat milyen módon használják fel, azaz kiürítsék vagy lebontsák azokat. Az ELTE Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszékének kutatói, valamint a Szegedi Biológiai Kutatóközpont Genetikai Intézetének kutatói közös munkájukban azt vizsgálták, hogyan “dönt” egy mirigysejt a benne képződő váladékszemcsék sorsáról – olvasható az ELTE MTI-hez eljuttatott hétfői közleményében. A mirigysejtek a szervezet számára hasznos anyagokat állítanak elő, amelyeket úgynevezett váladékszemcsékben (szekréciós granulumokban) raktároznak. Ezeknek a szemcséknek a beltartalma ezt követően a sejtből kiürülhet, és fontos szerepet játszhat például a nyálkahártyák védelmében vagy az emésztés megindításában.
A folyamat során azonban gyakran keletkezik a szükségesnél több váladék vagy olyan szemcse, amely nem megfelelő minőségű, kiürítésre alkalmatlan. A sejtek ezeket a citoplazmában tartják, majd egy közel 60 éve ismert folyamat, a krinofágia útján lebontják: a szemcsék közvetlenül összeolvadnak a sejt emésztőrendszereként működő lizoszómákkal. Bár a jelenséget régóta ismerik, molekuláris szabályozása sokáig kevéssé volt feltárt.
Az ELTE, valamint az SZBK kutatói arra keresték a választ, mi határozza meg, hogy egy adott váladékszemcse belép-e ebbe a lebontási útvonalba, vagy inkább kiürítésre kerül. A vizsgálatokhoz az ecetmuslica (Drosophila melanogaster) fiatal bábjainak nyálmirigyeit használták modellrendszerként, amelyek a bábozódás előtt rendkívül nagy mennyiségű ragasztófehérjét termelnek a báb rögzítéséhez. A túltermelés miatt jelentős mennyiségű váladékszemcse marad a sejtek citoplazmájában, amelyeket a szervezet fejlődési programja automatikusan a lebontási útra irányít. Ez ideális környezetet biztosított a krinofágia tanulmányozásához.
Fluoreszcens jelölési technikák segítségével a kutatók kimutatták, hogy az ubiquitin nevű molekula jelenik meg azoknak a váladékszemcséknek a felszínén, amelyek kiürülés helyett lebontásra kerülnek. Ez a fehérje a sejtekben általánosan ismert “jelölőként” működik: számos lebontási folyamatban szolgál a célpontok degradációs címkéjeként. A frissen publikált eredmények alapján az ubiquitin a váladékszemcsék esetében is hasonló szerepet tölt be, vagyis egyfajta “jelzést” ad arra, hogy az adott granulum a kiürülés helyett lebontásra kerül.
A szakemberek azonosították a folyamatért felelős molekulát is: a Cnot4 nevű ubiquitin ligáz enzim képes az ubiquitint a szekréciós granulumok membránjára helyezni. A rendszer működésének fontosságát mutatja, hogy a Cnot4 gátlása megzavarta a lebontást, míg az enzim túltermelése idő előtti granulum-lebomlást idézett elő. A közlemény szerint a magyar kutatók eredményei az alapkutatási jelentőségen túlmutatva a klinikai orvoslásban is fontosak lehetnek. A krinofágia szabályozásának zavara ugyanis számos betegségben, így az akut hasnyálmirigy-gyulladás kialakulásában is kulcsszerepet játszhat. A hasnyálmirigyben tárolt emésztőenzimek idő előtti, sejten belüli aktiválódása súlyos gyulladást okoz.
A frissen közölt eredmények új szempontokat adnak annak megértéséhez, hogyan működik a sejtek belső “minőségellenőrző” és szortírozó rendszere. A váladékszemcsék sorsának ilyen típusú szabályozása alapvető jelentőségű a sejtek egészséges működése szempontjából, és hosszabb távon hozzájárulhat olyan terápiás megközelítések kidolgozásához, amelyek célzottan befolyásolják ezt a folyamatot.
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaBeton alá kerülnek a legjobb termőtalajok
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaPapírszámla helyett digitális ügyintézés: ezt kéri az MVM az ügyfelektől
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaKínai elektromos autók hódítanak: már több mint 30 Geely talált gazdára
-
Zöld Közlekedés2 nap telt el a létrehozás ótaGyorsított eljárással jöhetnek az elektromos rollerekre vonatkozó új szabályok
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaÉvek után végre történhet valami a Velencei-tóért
