Графен - материал, который открывает новое возобновляемое будущее

Как графен может привести к сверхэффективным солнечным элементам, сверхпрочным батареям и системам для хранения водорода, среди прочего

Какие перспективы открывает графен : суперматериал с совершенно потрясающими тепловыми, механическими и электронными свойствами, который может привести, среди прочего, к производству солнечных элементов, намного более эффективных, чем современные, батарей с гораздо более длительным сроком службы и инновационных систем хранения водород. Посмотрим, какую революцию принесет этот материал.

У научного сообщества нет проблем с дисбалансом: мы сталкиваемся с революцией в сфере материалов, сравнимой с той, которую мы наблюдали в прошлом веке с появлением полимеров для производства пластмасс. Но графен , этот очень тонкий слой атомов углерода с исключительными свойствами, может пойти еще дальше.

Обнаруженный в начале 2000-х годов двумя манчестерскими исследователями, Андре Геймом и Костей Новоселовым, которые по этой причине были удостоены Нобелевской премии по физике в 2010 году, графен представляет собой одноатомный слой атомов углерода, организованный в соответствии с кристаллической структурой с гексагональными ячейками. который может похвастаться исключительными свойствами: он обладает такой же гибкостью, что и пластик, но имеет механическое сопротивление более чем в сто раз выше, чем сталь.

Его тепловые, электронные и оптические свойства (включая прозрачность) невероятны, он способен проводить электричество и тепло с очень высокой эффективностью, и по этой причине он мог бы написать новую страницу для возобновляемых источников энергии.

Область применения обещает быть огромной и все еще точно не определена. В связи с этим Европейский Союз принял решение о запуске исследовательского проекта Graphene Flagship стоимостью 1 миллиард евро.

Графен и возобновляемые источники энергии: новый рубеж?

В прошлом мы также упоминали об улучшении, которое графен может гарантировать при разработке солнечных панелей (см. Статью Graphexeter: новый материал, повышающий эффективность солнечных панелей ).

Это одно из наиболее заметных потенциальных применений графена: в некоторых лабораторных экспериментах исследователям удалось достичь уровня преобразования солнечной энергии в электричество до 60% выше, чем в среднем у лучших коммерческих солнечных элементов ( вот одно из этих исследований). Итак, солнечные суперэлементы могут появиться на горизонте благодаря графену.

Но не только это: графен может найти применение в устойчивой мобильности за счет создания ультрабатарей , емкость которых сегодня немыслима. По мнению исследователей из Института нанонаук CNR ( CNRnano ), графеновые батареи могут прослужить дольше и иметь более быстрое время зарядки, условия, которые предполагают использование для электромобилей завтрашнего дня.

Кроме того, изучаются решетки графена, способные связывать и накапливать водород , с возможностью создания специальных резервуаров, которые позволили бы выйти из тупика, пока решающего для применения этой технологии.

Гибкие и сверхэффективные солнечные элементы: еще одна интересная перспектива, открытая графеном.

Не говоря уже о бытовой электронике, той, которая пронизывает нашу повседневную жизнь: в этом отношении можно представить, что графен позволит нам формировать гибкие компьютеры, смартфоны и планшеты , сверхбыстрые кабели для подключения к Интернету, самолеты. очень легкий.

Вкратце, что вы думаете о перспективах использования этого материала?

Читайте также:

  • Солнечные элементы становятся оптическими волокнами для текстиля
  • Водород из солнечного реактора? Может, это больше не будет научной фантастикой ...
  • Солнечные элементы еще более эффективны благодаря нанопроволоке