ΜΕΓΑΛΑ
ΠΡΑΓΜΑΤΑ
ΑΠΟ ΜΙΚΡΑ
ΠΡΑΓΜΑΤΑ

Καινοτομίες της Νανοτεχνολογίας
στη βελτίωση των ηλιακών κυψελών

Πρωτοποριακές έρευνες
σε πανεπιστήμιο
της Σαουδικής Αραβίας

Πάντα βασιζόμασταν σε νέες τεχνολογίες, προκειμένου να διαμορφώνουμε τον κόσμο μας. Τώρα, οι ερευνητές περνούν ένα ακόμη τεχνολογικό σύνορο. Μαθαίνουν να χειρίζονται την πιο απόκρυφη μηχανική της ζωής.

Η επιστήμη εξελίσσεται χάρη στην ολοένα μεγαλύτερη ικανότητά μας να χειριζόμαστε μικροσκοπικά σωματίδια. Έτσι, εξερευνούμε τον άλλοτε άγνωστο και αθέατο νανόκοσμο.

Για αρχή, ο νανόκοσμος είναι αόρατος. Συγκριτικά με το κενό ανάμεσα στις αυλακώσεις των δακτύλων, τα νανοσωματίδια είναι 80.000 φορές μικρότερα. Είναι ορατά μόνο με τα ισχυρότερα ηλεκτρονικά μικροσκόπια. Στον νανόκοσμο είναι δυνατή η διαμόρφωση της ύλης και η τροποποίηση των βασικών ιδιοτήτων της.







Στο πανεπιστήμιο του Τορόντο δημιουργούνται νανοσωματίδια σε ένα εργαστήριο τελευταίας τεχνολογίας. Από μόλυβδο και θείο σε καθορισμένη αναλογία και θερμοκρασία, εκατοντάδες εκατομμύρια νανοσωματίδια συντίθενται ακαριαία.

Η ηλιακή ενέργεια διεγείρει ήδη την φαντασία των περιβαλλοντολόγων, αλλά και των επιχειρηματιών. Τι θα γινόταν, όμως, αν η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών βελτιωνόταν ριζικά;

Ο dr. Edward Sargent, καθηγητής του πανεπιστημίου, πιστεύει ότι η νανοτεχνολογία αποτελεί μονόδρομο. Η εφαρμογή νανοσωματιδίων σε ηλιακές κυψέλες θα αλλάξει τον τρόπο συλλογής ενέργειας.

Πολύ σημαντική για την ηλιακή τεχνολογία είναι σχέση απόδοσης-κόστους. Επίσης, αν διαθέταμε μια εύκαμπτη ηλιακή κυψέλη θα αφήναμε τη φαντασία μας να οργιάσει. Φανταστείτε να φορούσατε ρούχα που θα συνέλεγαν την ηλιακή ενέργεια ή θα φόρτιζαν φορητές συσκευές. Φανταστείτε ένα ιστιοφόρο με πανί που θα συνέλεγε ηλιακή ενέργεια.




Dr. Edward Sargent,
πανεπιστήμιο Τορόντο.




Οι δυνατότητες που προκύπτουν με τις φθηνές, εύκαμπτες ηλιακές κυψέλες υψηλής απόδοσης είναι πραγματικά απεριόριστες.





Ιδανικός σχεδιασμός εύκαμπτου φωτοβολταϊκού με επίστρωση κβαντικών τελειών.
Στο μέλλον τέτοια φωτοβολταϊκά θα μπορούν να προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα,
όπως ευκαμψία, χαμηλό κόστος και μεγαλύτερη απόδοση.



Στην άκρη της αχανούς Αραβικής ερήμου ο Αμπντουλάχ μπιν Αμπντούλ Αζίζ Αλ-Σαούντ, γνωστός και ως Αμπντάλα, μονάρχης της Σαουδικής Αραβίας από το 2005 ως το θάνατό του το 2015, έκτισε με φρενήρεις ρυθμούς. Δημιούργησε μια πνευματική όαση, ένα πανεπιστήμιο, ανάμεσα στους αμμόλοφους. Το συνολικό κόστος ανήλθε σε 12 δισεκατομμύρια δολάρια.







Στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Αμπντάλα, το KAUST όπως είναι γνωστό από τα αρχικά του, η Σαουδική Αραβία καλωσορίζει νέους επισκέπτες. Ο dr. Sargent και η νανοτεχνολογία του ανταποκρίθηκαν στο κάλεσμα της χώρας του πετρελαίου.

Η χώρα αυτή είναι ο μεγαλύτερος εξαγωγέας πετρελαίου στον κόσμο. Αν σκεφτούμε όμως, πόσο ηλιακό φώς βομβαρδίζει την έρημο κάθε μέρα, η δυνατότητα παραγωγής ηλιακής ενέργειας εδώ είναι εκπληκτική.

Ο dr. Mohamed Samaha, ανώτερος αντιπρόεδρος του KAUST, λέει: «Η ηλιακή ενέργεια είναι το παν. Ο πρόεδρος του ΔΣ του KAUST μας έθεσε μια πρόκληση. Θέλει η Σαουδική Αραβία να εξάγει στο μέλλον ηλιακή ενέργεια στην ίδια ποσότητα με εκείνη που εξάγουμε από ορυκτά καύσιμα. Δεν ξέρω πόσο μεγάλη είναι η πρόκληση, αλλά θα είναι δύσκολο».

Ο καθηγητής πρότεινε το σχεδιασμό ενός ηλιακού συλλέκτη, στον οποίο τα νανοσωματίδια θα αυξάνουν την επίδραση του Ήλιου.

Τη δεκαετία του ʼ50 ο κόσμος αναρωτιόταν αν μπορούσαμε να πάμε στη Σελήνη. Κατέστη σαφές ότι δεν υπήρχε κάποιο φυσικό εμπόδιο. Κανένας νόμος της Φυσικής δεν ήταν αποτρεπτικός. Αποτέλεσε τεχνολογική πρόκληση. Δεν είναι κακό το ότι η σημερινή πρόκληση ενθαρρύνεται από ένα εκπληκτικό οικονομικό κίνητρο. Ο ενεργειακός κλάδος αξίζει εννέα τρισεκατομμύρια δολάρια, ο μεγαλύτερος κλάδος της Οικονομίας. Σχεδόν δεν του δίνουμε σημασία, γιατί τον θεωρούμε δεδομένο.













Ο dr. Edward Sargent
πειραματίζεται με τις κβαντικές
τελείες
για την ενίσχυση
της απόδοσης των φωτοβολταϊκών.
Οι κβαντικές τελείες είναι πολύ
μικρές συσκευές με διαστάσεις
που κυμαίνονται από 1 έως 100nm.
Μία κβαντική τελεία μπορεί
να περιλαμβάνει από ένα μόνο
ηλεκτρόνιο έως χιλιάδες.
Η νησίδα των κβαντικών τελειών
κατασκευάζεται είτε από μέταλλο
είτε από ημιαγωγό.



Η ηλιακή ενέργεια που φτάνει στη Γη είναι απίστευτη. Κάθε μέρα φτάνει 10.000 φορές περισσότερη ηλιακή ενέργεια από εκείνη που χρησιμοποιούμε σε κάθε τομέα. Με άλλα λόγια, η ηλιακή ενέργεια που φτάνει στη Γη σε μία ώρα ισοδυναμεί σε εκείνη που καταναλώνουμε σε ένα έτος.

Το βασικό «όπλο» της προτεινόμενης ηλιακής νανονεχνολογίας είναι το «ξεκλείδωμα» της ενέργειας σε όλο το βιολογικό φάσμα του Ήλιου.

Ένα κύριο χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα διαμόρφωσης της ύλης. Αν δημιουργήσουμε τρεις διαφορετικές παρτίδες νανοσωματιδίων κάθε μία μπορεί να αντιδρά σε άλλα τμήματα του ηλιακού φάσματος.

Τα υπό επεξεργασία πρωτότυπα ηλιακών κυψελών συνίστανται σε ένα τετράγωνο γυαλί με λεπτά στρώματα νανοσωματιδίων. Με την προσθήκη μικρών ηλεκτροδίων και τη χρήση ακτίνων LASER μετράται το μήκος κύματος και το ρεύμα. Επίσης, μετράται η ικανότητα της κυψέλης να απορροφά ενέργεια από μια βασική αλλά ανεκμετάλλευτη πηγή, την αόρατη υπέρυθρη ακτινοβολία του Ήλιου.

Η μισή ηλιακή ενέργεια απαντάται στις υπέρυθρες συχνότητες και η άλλη μισή στις υπόλοιπες. Η έρευνα επισημαίνει την ανάγκη συλλογής όλης αυτής της ενέργειας, για να προκύψει μια αποδοτική κυψέλη.

Τα πειράματα δείχνουν ότι η νανοτεχνολογία μπορεί να αλλάξει ριζικά τις ηλιακές κυψέλες. Η επόμενη γενιά ηλιακής ενέργειας θα είναι πολύ διαφορετική από τις σημερινές εγκαταστάσεις.












Ο συνδυασμός
της τεχνολογίας
των κβαντικών τελειών
με οργανικά μόρια
μπορεί να βελτιώσει
την απόδοση
των ηλιακών κυψελών.




Οι ηλιακές κυψέλες κβαντικών τελειών διαφέρουν σημαντικά σε σχέση με άλλες προσεγγίσεις. Οι επιστήμονες επεξεργάζονται μεμονωμένους κρύσταλλους σε κλίμακα νανόμετρου. Έχουν τη δυνατότητα να επεξεργαστούν τον κάθε έναν, να τον επικαλύψουν ή να τον βάψουν.

Στην πόλη του μέλλοντος κάθε κτίριο θα αποτελεί σταθμό παραγωγής ενέργειας. Λόγω του χαμηλότερου κόστους τους τέτοιες ηλιακές κυψέλες θα τοποθετούνται σε όλη την επιφάνεια των κτιρίων. Αν είναι δυνατή η συλλογή ενέργειας από τα πλαϊνά των κτιρίων θα μπορούσαν να τοποθετούνται κι εκεί.





Διαβάστε ακόμα
στην «Ελεύθερη Έρευνα»:

Η τεχνολογία του ελάχιστου
(συνέντευξη του αναπληρωτή καθηγητή
του Ε.Μ.Π., δρ. Κωνσταντίνου Χαριτίδη).



ΓΡΑΨΤΕ ΤΟ ΜΗΝΥΜΑ ΣΑΣ


17 ΣΧΟΛΙΑ

  • Bielidopoulos

    16 Νοε 2016

    Έγραφα στο πρώτο σχόλιο: "Και δυστυχώς δεν βλέπω κάτι να κινείται προς αυτή την κατεύθυνση, πλην της οικονομικής κρίσης που αναγκάζει τα άτομα να προσαρμοστούν σε πιο λιτό τρόπο ζωής." "Ωστόσο, όπως επισημαίνεται, από τις προαναφερόμενες περιβαλλοντικές οργανώσεις, η βελτίωση αυτή δεν προέκυψε από αναπτυξιακές πολιτικές που μειώνουν τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Προήλθε από την επιβράδυνση της οικονομικής δραστηριότητας και της πτώσης της ανταγωνιστικότητας του λιγνίτη." http://www.tanea.gr/news/greece/article/5407013/h-ftwxeia-mas-ekane-pio-oikologoys/

  • Ανώνυμος 40063

    9 Νοε 2016

    Ἄ ἔφρασες Bielidopoulos: ΜΜΜ (μη μιλάς μακάκα!) ὦ ὕψος πεζο δρομεα......Μασας Μιζας Μπαξιση. καλα κρατειν το κοπρον λόγιο ΣΛΑΒΕΫΚ ἹΣΤΟΡΙΑ = Πνευματικη αναταση...

  • Bielidopoulos

    9 Νοε 2016

    "να εφαρμόσει μεταρρυθμίσεις;;;? ρισε τά εδη......" ΜΜΜ (μη μιλάς μακάκα!)

  • Ανώνυμος 40049

    8 Νοε 2016

    να εφαρμόσει μεταρρυθμίσεις;;;? Ὅρισε τά εἴδη...... βγαζω τον σκασμο χαμαλης τῆς Μάνης ὦν . Μήν άρχίσεις σάν τούς πολιτευτάδες σου ἄλλα λόγια μπουρδολογήματα μπλαμπλάδικης μυξολογιάς. ἄειντε νά βοηθήσω. ΣΛΑΒΕΫΚ ἹΣΤΟΡΙΑ, ΣΛΑΒΕΫΚ ΘΡΗΣΚΕΙΑ , συνεχεια δικη σου..... Αλλαχ , Αλλαχ ουου.....

  • Bielidopoulos

    7 Νοε 2016

    Ξαναθέτω το ερώτημα: ο Ζουρ(λ)άρις έχει τα κότσια, κοινώς @@, να εφαρμόσει μεταρρυθμίσεις; Αν όχι τότε βγάλε το σκασμό βρε χαμάλη στη Μάνη.

  • Ανώνυμος 40046

    7 Νοε 2016

    Γελειως γελιω αει κράζει:@@ κοινά το ψωνιο ψωνια ψαχνει. ΠΑΠΑΡΑ... ΕΡΕΥΝΗΣΕ οπως ο ζουράρις αρχαια νογηματα. ψαξε γιατι υπαρχεις.ειπαμε ΧΙΜΠΡΑΧΙΜ;; Δώσε! Δώσε!;;;; Αλλαχ , Αλλαχ ουου.....

  • Bielidopoulos

    6 Νοε 2016

    *προεδρικό μέγαρο

  • Bielidopoulos

    6 Νοε 2016

    Έχει κότσια (κοινώς @@) να εφαρμόσει αλλαγές και μεταρρυθμίσεις ο Ζουρ(λ)άρις; 'Οχι; Ε τότε κάτσε στ' αυγά σου. Σάμπως ο υπόλοιπος θίασος του Τσίπ(ρ)α με τους τσολιάδες στο Μαξίμου μπορεί να κάνει κάτι. Να στήσουμε ένα βάθρο στην Αιόλου, τον αγαπημένο δρόμο της ρωμιοσύνης, να σε βάλουμε πάνω να φωνασκείς να γελάει ο κόσμος. lol

  • Ανώνυμος 40040

    6 Νοε 2016

    Συμπέρασμα: η ρωμιοσύνη είναι ανίκητη! ΨΟΦΙΕ.... πολλα ψωμια θελεις ψωνιο για να καταλαβεις τι σημαινει ερμης και ερμηνεια. ζουρνα!!!παιξε με το μισος σου να νιωσεις οτι υπαρχεις για να μιλησεις σαν Ζουραρης πολλα παντελονια να λιωσεις σου πρεπει. οχι κλεβοντας αλλων εργασιες . ειπαμε ντουβαρι γεννηθηκες τουβλο θα πεθανεις με βουνα κοπριας ''καθοσον ΚΟΠΡΙΤΗΣ ΓΑΡ''. copyright by Bielidopoulos, all ΧΑΛΙΑς. ειπαμε ΧΙΜΠΡΑΧΙΜ;; Δώσε! Δώσε!;;;; Αλλαχ ουου.....

  • Bielidopoulos

    5 Νοε 2016

    Ζουρ(λ)άρις: «Ο Άρης ο Βελουχιώτης ήταν ο αρχηγός του μεγαλύτερου στρατού που είχαμε που απελευθέρωσε την Ελλάδα υπό κατοχή. Είμαστε υπό κατοχή». http://www.imerisia.gr/article.asp?catid=26509&subid=2&pubid=114234993 Στο μεταξύ: http://www.tanea.gr/news/greece/article/5403995/pethane-apo-kardiakh-anakoph-o-andreas-bgenopoylos/ Συμπέρασμα: η ρωμιοσύνη είναι ανίκητη! Ποιος Κοπέρνικος, ποιος Νεύτων, ποια επιστήμη και ποια τεχνολογία που λέει και ο βλητάμπουρας(*) από πάνω. Εδώ είναι Ελλαδιστάν δεν είναι παίξε-γέλασε. Εντάξει; (*)βλήτο+αλητάμπουρας, copyright by Bielidopoulos, all rights reserved.

  • Ανώνυμος 40038

    5 Νοε 2016

    η βλακεια που με δερνει ναι αυτος ειμαι. το βρηκες η εξυπνάδα που σε δερνει απο που ξεκινα;; ματσεντον;; τουρκισταν;; ιςςις;; αλμπαν;;........μιας και το ελλαδισταν σου επιτρεπει να το βριζεις χωρις συστολες μετριοφροσυνης.... Λες ΧΙΜΠΡΑΧΙΜ;; Δώσε! Δώσε!;;;; αλλαχ ουου.....

  • Bielidopoulos

    5 Νοε 2016

    Δεν είναι μίσος. Είναι η βλακεία που σε δέρνει. ;) http://www.freeinquiry.gr/pro.php?id=4055 Ρωμιοσύνη at full power! Δώσε! Δώσε!

  • Ανώνυμος 40036

    5 Νοε 2016

    ποσο θα αλιτοφερνης ρε κουραδερτο. Κοπέρνικο στον Νεύτων... θα σε μαθουν ΓΙΑΤΙ ΥΠΑΡΧΕΙΣ ;; ΖΩΟ γενηθηκες ζωντοβολ θα ψοφ..... ρε μπας και εισαι Ματσεντον σλαβέϋκ που καποιος εγραψε... τοσο μισος ρεεεεε.

  • Bielidopoulos

    5 Νοε 2016

    Τσα! Κατά φωνή! Υφυπουργός Παιδείας ο Ζουρ(λ)άρις. Αμπελοφιλοσοφία - η πιο τρανή αξία της ρωμιοσύνης!

  • Bielidopoulos

    4 Νοε 2016

    "Την ανακήρυξη του 2018 ως Έτους Μαθηματικών για την Ελλάδα ανακοίνωσε το απόγευμα ο υπουργός Παιδείας, Νίκος Φίλης" Ναι τί να πει κανείς. Η ρωμιοσύνη σφύζει από λατρεία για τις θετικές επιστήμες, όπως φιλολογία, θεολογία και αμπελοφιλοσοφία..! Εδώ δεν διδάσκεται καν στα σχολεία η επιστημονική επανάσταση από τον Κοπέρνικο στον Νεύτων. Διδάσκονται όμως ο τρωικός πόλεμος, ο πελοποννησιακός και το Βυζάντιο..

  • Ανώνυμος 40031

    4 Νοε 2016

    BielidopoulosΤάδε έφη.., ΑΠΛΗΣΤΙΑ. φτωχο μυαλο... πλουσιες αναγκες.... τα υπολοιπα τα ξερετ3 .... το κεφι μας να κανουμε πως λεει και ο ΛΑΖΑΡΗΣ ΜΕ ΤΗΝ ΠΆΡΕΑ ΤΟΥ!!!!

  • Bielidopoulos

    3 Νοε 2016

    Δύο ενδιαφέροντα link: http://www.naftemporiki.gr/story/1165936/nanobioniko-spanaki-ikano-gia-entopismo-ekriktikon http://news247.gr/eidiseis/oikonomia/energy/to-stoixhma-toy-elon-mask-gia-fthhnh-energeia-se-kathe-spiti.4345575.html Όσον αφορά την παραγωγή ενέργειας από κάθε σπίτι υπάρχει ένα πολύ σημαντικό ηθικο-ψυχολογικό ζήτημα. Αν οι άνθρωποι με τη σημερινή (υπερ)καταναλωτική νοοτροπία, μόδα και κουλτούρα αποκτήσουν μερικά kW ενέργειας δωρεάν θα τα χρησιμοποιήσουν για να αυξήσουν τις ανάγκες τους αγοράζοντας περισσότερες και πιο ενεργοβόρες συσκευές. Όμως το θέμα είναι όχι να πάρουν αυτά τα έξτρα kW από τον Ήλιο και να τα ξοδέψουν ασύστολα, αλλά να γίνουν ενεργειακά αυτάρκεις χρησιμοποιώντας ταυτόχρονα μόνο τις απαραίτητες συσκευές που θα είναι χαμηλής κατανάλωσης και καλύτερης απόδοσης, πράσινες, οικολογικές ή πέστε τις όπως θέλετε. Που σημαίνει ότι και οι εταιρίες πρέπει να στραφούν σε τέτοιου είδους συσκευές και η πολιτική βούληση θα πρέπει να σπρώξει τον κόσμο προς αυτή την κατεύθυνση, ελέω μάλιστα της επερχόμενης παγκόσμιας περιβαλλοντικής κρίσης. Για άλλη μια φορά λοιπόν το θέμα είναι καθαρά ψυχολογικό. Το πως ψυχολογικά θα αισθανόμαστε αυτάρκεις καταναλώνοντας και ξοδεύοντας λιγότερο. Και δυστυχώς δεν βλέπω κάτι να κινείται προς αυτή την κατεύθυνση, πλην της οικονομικής κρίσης που αναγκάζει τα άτομα να προσαρμοστούν σε πιο λιτό τρόπο ζωής. Καταναλώστε όσο προλαβαίνετε είναι το σύνθημα που λανσάρεται στα μουλωχτά. Και οι συνέπειες έπονται. Τάδε έφη.., το υπόλοιπο το ξέρετε.