تطبيقات الطاقة لتقنية النانو

 

المقال الرئيسي: تطبيقات الطاقة لتقنية النانو قد يكون لتقنية النانو تأثيراً عظيماً على إنتاج الطاقة النظيفة. فالأبحاث الجارية تستهدف الاستفادة من المواد النانوية لأغراضٍ تتضمن خلايا شمسية أكثر كفاءة، خلايا وقود عملية وكذلك بطاريات صديقة للبيئة. وتتمثل أكثر مشروعات تقنية الصغائر تقدماً والمرتبطة بمجال الطاقة عمليات: التخزين، التحويل، تحسينات التصنيع من خلال تقليل المواد ومعدلات العملية، توفير الطاقة (من خلال وعلى سبيل المثال العزل الحراري الأفضل من ذي قبل)، بالإضافة إلى زيادة مصادر الطاقة المتجددة.

إلا أنه من الملاحظ أن البطاريات الشمسية المتاحة تجارياً في وقتنا الحالي تتسم بالكفاءة المنخفضة والتي تتراوح بين 15- 20%. وتهدف الأبحاث الجارية حالياً إلى الاستفادة من أسلاك النانو بالإضافة إلى المواد النانوية الأخرى على أمل تصنيع خلايا شمسية أرخصٍ وأعلى كفاءةٍ عن تلك المتوافرة حالياً وو المتمثلة في خلايا السيليكون التقليدية.[4] وقد ساد المعتقد أنتلك الأجهزة القائمة على الإلكترونيات النانوية ستمكن من تصنيع المزيد من الخلايا الشمسية، بالإضافة إلى أنه سيكون لها عظيم الأثر على مواجهة متطلبات الطاقة العالمية.

و مثال آخر على أحد اشكال الطاقة الصديقة للبيئة يتمثل في استخدام خلايا الوقود القائمة على الهيدروجين. ولعل أهم مادة نانوية في خلايا الوقود هي ذلك العامل المساعد المكون من الكربون المدعوم بجزئيات المعادن النفيسة ذات الأقطار 1-5 نانومتر. وتحتوي المواد الملائمة لتخزين الهيدروجين على عددٍ كبيرٍ من المسام متناهية الصغر.

و قد تساهم تطبيقات تقانة النانو كذلك في تصنيع البطاريات. وبسبب كثافة الطاقة المنخفضة نسبياً للبطاريات التقليدية، يصبح وقت التشغيل محدداً بالإضافة إلى الحاجة إلى عملية إحلال أو إعادة شحن، هذا بالإضافة إلى أن العدد الضخم للبطاريات النافقة أصبحت تمثل مشكلةً في التخلص منها. كما أن المواد النانوية قد تمكن من تصنيع البطاريات ذات الشحنة الكهربية العالية أو المكثفات العالية ذات القدرة العالية على إعادة الشحن مرةً أخرى، والتي قد تكون مفيدة في حل مشكلة التخلص من البطاريات المستنفذة.