Головна

Авторизація



Нанотехнології в енергетиці: революційний стрибок PDF Друк e-mail
Четвер, 06 березня 2014, 14:23

55_2014Нанотехнології є одним з сегментів світового ринку інноваційних матеріалів, що найбільш динамічно розвиваються. За оцінками експертів, основними перспективними сферами застосування нанотехнологій є автомобільна промисловість, охорона здоров'я та аерокосмічні технології. Однак особливі надії фахівці пов'язують з масовим використанням нанопродуктов у сфері енергетики. Очікується, що розробки у сфері нанотехнологій допоможуть здійснити революційний стрибок у розвитку технологій отримання і перетворення енергії.

Нове дослідження, проведене фахівцями Міжнародної електротехнічної комісії (IEC) і німецького Фраунгоферовського інституту системних та інноваційних досліджень (ISI), підтверджує, що масове впровадження нанотехнологій принесе величезну користь енергетичному сектору. Особливо актуальні нанотехнології в області зберігання енергії та сонячної енергетики.

Основними і найбільш очевидними перевагами використання нанотехнологій сфері енергетики є підвищення ефективності матеріалів і зниження виробничих витрат.

В даний час нанотехнології дозволяють значно підвищити ефективність генерації електроенергії з використанням органічних фотоелектричних елементів і фотоелементів на базі кристалічного кремнію. А для виробництва сонячних батарей, за умови застосування наноматеріалів, потрібно все менше ресурсів, що робить подібний бізнес більш ефективним з економічної точки зору.

У перспективі наноматеріали дозволять добитися значного підвищення ємності акумуляторних батарей, а також зростання ККД і здешевлення виробництва сонячних панелей. Крім того, подібні інновації дозволяють добитися продовження терміну корисної експлуатації фотоелектричних елементів, а також акумуляторних батарей для великих систем зберігання енергії і електромобілів.

Існує також цілий ряд наноматеріалів, актуальність яких зростатиме паралельно розвитку нових геліоенергетичних та акумуляторних технологій.

Прогнозується, що найближчим часом для промислових і енергетичних компаній, а також наукових організацій важливе значення матиме такі технологічні процеси, що припускають використання наноматеріалів:

  • виготовлення органічної електроніки;
  • 3D-друк електронних пристроїв;
  • нанесення на поверхню різних виробів нанопокриттів зі спеціальними властивостями;
  • виготовлення нанокомпозитів ;
  • виготовлення нанорідин;
  • виготовлення нанокаталізаторів;
  • виготовлення наноелектродів для акумуляторних батарей і фотоелектричних панелей.

Очікується, що використання наноматеріалів при виробництві літій -іонних акумуляторів дозволить значно збільшити їх питому енергоємність. Вважається, що це найбільший прорив в області масового виробництва систем зберігання енергії з початку 90 -х років минулого століття.

Збільшення енергоємності акумуляторів дозволить підвищити ефективність електричних транспортних засобів, тобто при збереженні (або зменшення) ваги та габаритів збільшиться ємність акумуляторних батарей, що дозволить збільшити дальність ходу електрокарів.

Також більш ємкі системи зберігання енергії необхідні для розвитку поновлюваних джерел енергії, виробництво електрики якими залежить від наявності вітру , сонця, потужних хвиль. Ефективність таких джерел енергії на пряму залежить від якісних систем зберігання енергії, які можуть накопичувати згенерровану електрику в періоди низького попиту і направляти його в центральну електромережу в години-пік.

Дослідження фахівців IEC і ISI дозволило оцінити потенціал нанотехнологій і роль наноматеріалів у вирішенні проблеми нестачі енергії, актуальність якої у майбутньому буде лише зростати. Результати даного дослідження будуть використані фахівцями IEC для визначення пріоритетних напрямків робіт з стандартизації.

 

Сopyright 2009-2024, csm.kiev.ua