Nanoteknolojide Enerji Uygulamaları
Nanoteknoloji, geleneksel enerji
kaynaklarında uygulama buluyor ve dünyanın artan enerji taleplerini karşılamaya
yardımcı olmak için alternatif enerji yaklaşımlarını büyük ölçüde geliştiriyor.
Pek çok bilim insanı, enerji tüketimini azaltmak ve çevre üzerindeki toksisite
yükünü azaltmak için araçlarla birlikte temiz, uygun fiyatlı ve yenilenebilir
enerji kaynakları geliştirmenin yollarını arıyor:
Nanoteknoloji, daha iyi kataliz
yoluyla ham petrol malzemelerinden yakıt üretiminin verimliliğini artırıyor.
Ayrıca, daha yüksek verimli yanma ve azaltılmış sürtünme yoluyla araçlarda ve
enerji santrallerinde yakıt tüketiminin azaltılmasını sağlar.
Nanoteknoloji ayrıca, örneğin
açık deniz operasyonlarında nanoteknoloji etkin gaz kaldırma valflerinin
kullanımı veya mikroskobik petrol boru hattı kırıklarını tespit etmek için
nanopartiküllerin kullanımı yoluyla petrol ve gaz çıkarımına da
uygulanmaktadır.
Araştırmacılar, enerji santrali
egzozundan karbondioksiti ayırmak için karbon nanotüp “yıkayıcıları” ve
membranları araştırıyorlar.
Araştırmacılar, şu anda elektrik
şebekesinde kullanılan yüksek gerilimli tellerden çok daha düşük dirence sahip
olacak ve böylece iletim gücü kaybını azaltacak karbon nanotüpler içeren teller
geliştiriyorlar.
Nanoteknoloji, güneş ışığını elektriğe daha verimli bir şekilde dönüştürmek için güneş panellerine dahil edilebilir ve gelecekte ucuz güneş enerjisi vaat eder. Nano yapılı güneş pilleri, baskı benzeri üretim süreçleri kullanabildikleri ve ayrı paneller yerine esnek rulolar halinde yapılabildikleri için üretimi daha ucuz ve kurulumu daha kolay olabilir. Daha yeni araştırmalar, gelecekteki güneş dönüştürücülerinin “boyanabilir” olabileceğini gösteriyor.
Nanoteknoloji, daha hızlı şarj
olan, daha verimli, daha hafif, daha yüksek güç yoğunluğuna sahip ve elektrik
yükünü daha uzun süre tutan birçok yeni pil türü geliştirmek için halihazırda
kullanılıyor.
Karbon nanotüpler içeren bir
epoksi, yel değirmenlerinin üretebileceği elektrik miktarını artırmak için
diğer kanatlardan daha uzun, daha güçlü ve daha hafif yel değirmeni kanatları
yapmak için kullanılıyor.
Enerji hasadı alanında
araştırmacılar, hareket halindeyken ışıktan, sürtünmeden ve/veya vücut
ısısından mobil güç kaynağına kadar kullanılabilir enerji üretmek için
bilgisayar kasalarına ve esnek piezoelektrik nanotellere takılabilen ince
filmli güneş enerjisi panelleri geliştiriyorlar. Benzer şekilde,
bilgisayarlardaki, otomobillerdeki, evlerdeki, enerji santrallerindeki vb. atık
ısıyı kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürmek için çeşitli nanobilim
temelli seçenekler aranmaktadır.
Enerji verimliliği ve enerji
tasarrufu sağlayan ürünlerin sayısı ve uygulama türleri artmaktadır. Yukarıda
belirtilenlere ek olarak, nanoteknoloji daha verimli aydınlatma sistemlerine
olanak sağlıyor; ulaşım sektörü için daha hafif ve daha güçlü araç şasi
malzemeleri; gelişmiş elektronikte daha düşük enerji tüketimi ve cam için ışığa
duyarlı akıllı kaplamalar.