Kezdőlap / Rovatok / Energiagazdálkodás / Nanotechnológiai fejlesztések az energiatárolás korszerűsítéséért

Nanotechnológiai fejlesztések az energiatárolás korszerűsítéséért

A hibridautók, a szél- és napenergia piaca egyre inkább terjeszkedik, ám az egyik legfontosabb kérdés, még mindig megoldásra vár: hogyan tárolható nagy mennyiségű energia?

A hibrid autók jelenlegi teljesítménye nem alkalmas nagy távolságok megtételére, az akkumulátoruk töltése több órát vesz igénybe. A szél és a nap energiájára támaszkodó technológiák még nem alkalmasak fix és állandó ellátásra, energiabiztosításuk időben kiszámíthatatlan és bizonytalan. Ezen energiák tárolóeszközei pedig költségesek és sok helyet igényelnek, olyan megfelelő tárolóegységekre lenne szükség, mint az elektromos energiánál. Ám a Maryland Nanocenter munkatársai szerint még ezek az eszközök sem elégítik ki az igényeket, az akkumulátorok és kondenzátorok kombinációjával nagy energia-sűrűségű, teljesítményű és gyorsan töltődő egységek létrehozására lenne szükség.

A kutatók az alternatív energiaforrásokból származó elektromos energia tárolására legalkalmasabb tárolóeszközök kifejlesztésén dolgoznak. Az eszközök három csoportba sorolhatók, s mindegyik csoportnak megvannak az előnyei és hátrányai. Az elemek, főleg a lítium-iont hasznosítók, nagy mennyiségű energia tárolására igen, ám nagy teljesítményre és gyors töltésre nem képesek. Az elektrokémiai kondenzátorok (ECCs) nagyobb teljesítményűek, ám kisebb energia-sűrűség mellett valósul meg. A harmadik típus, az elektrosztatikus kondenzátorok (ESCs) már megfelelnek mind a gyors töltés mind a nagy teljesítmény igényeinek, energiamennyiségük azonban nem kielégítő.

A tárolási kapacitás javítása érdekében a kutatás során milliónyi nanostruktúrát tesztelnek, melyek speciális szerkezete és alakja az elektronok gyorsabb mozgását teszi lehetővé. Az elektronok ezáltal képesek lesznek az energia intenzív szállítására és tárolására nagy felületen is. A tudósok azt a tényt vették alapul, hogy az anyagok a fizikai törvényeknek megfelelően viselkednek, ennek megfelelően több millió szokatlan kombinációt próbálnak ki a nanoszerkezetek felépítésében, kikísérletezve a legkedvezőbb struktúrát, az önfelépítő, önkorlátozó és csoportot alkotó tulajdonságaikra koncentrálva.

A kutatócsoport jelenleg az elektrosztatikus nanokondenzátorok forradalmasításán dolgozik, már sikerült a kereskedelemben elérhető termékeknél 10-szerte nagyobb teljesítményt nyújtó modellt előállítaniuk. A külső megjelenés a kezdetek óta rendelkezésre áll, a vékony napelemekhez hasonló formát tartották a leggazdaságosabbnak a technológia piaci sikeréhez.

Ajánlott tartalom

Döntött a kormány: változnak a magyarországi üzemanyagok jövőre!

A kormány döntése alapján 2020 januárjától nő a biológiai eredetű összetevők bekeverési aránya a Magyarországon forgalomba kerülő üzemanyagokban - jelentette be az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM) energiaügyekért és klímapolitikáért felelős államtitkára szerdán Budapesten, sajtótájékoztatón.