नैनोट्यूब से सौर ऊर्जा भंडारण

Nanofabrication दर्जी रासायनिक भंडारण सामग्री के उत्पादन में सक्षम बनाता है

हल्की बैटरी © ग्रॉसमैन / MIT
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अमेरिकी शोधकर्ताओं ने सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को रासायनिक रूप से संग्रहीत करने का एक नया तरीका खोजा है। एक प्रभावी "प्रकाश-बैटरी" कार्बन नैनोट्यूब और एक कार्बनिक अणु के संयोजन के रूप में साबित हुई। प्रकाश द्वारा प्रकाशित, यह परिसर अपनी संरचना को अधिक ऊर्जावान रूप में बदलता है। केवल जब वह एक और उत्तेजना प्राप्त करता है, तो संरचना पुराने रूप में वापस आ जाती है। वह संग्रहीत ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में वापस करता है।

"आपके पास एक ऐसी सामग्री है जो ऊर्जा को रूपांतरित और संग्रहीत करती है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के एलेक्सी कोल्पक कहते हैं, "यह कठिन है, यह नीचा नहीं है और यह सस्ता है।" एक बड़ा लाभ कनेक्शन की उच्च ऊर्जा घनत्व है: यह एक पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी से मेल खाती है। यह नैनोट्यूब यौगिक को पिछले प्रकाश-भंडारण सामग्री की तुलना में समान मात्रा में 10, 000 गुना अधिक ऊर्जा संग्रहीत करने की अनुमति देता है। इनके विपरीत, नई सामग्री भी कीमती और रसीले तत्व रूथेनियम के बिना आती है।

हालांकि, अभी भी एक प्रतिबंध है, जर्नल "नैनो लेटर्स" में शोधकर्ताओं का कहना है: नैनोट्यूब भंडारण गर्मी उत्पादन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है। इसके साथ सूर्य के प्रकाश से शक्ति प्राप्त करने के लिए, हालांकि, एक और रूपांतरण कदम - उदाहरण के लिए एक भाप टरबाइन - को बहाव के साथ जोड़ना होगा।

रासायनिक भंडारण पहले बहुत अस्थिर या बहुत महंगा है

लंबे समय तक सौर ऊर्जा को अपेक्षाकृत कम नुकसान से बचाने के लिए रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण एक अच्छा तरीका माना जाता है। हालांकि, एमआईटी शोधकर्ताओं के अनुसार, अभी तक एक उपयुक्त सामग्री की कमी है। कुछ अणु पिकअप और डिस्पेंसिंग के कुछ चक्रों के बाद विघटित हो जाते हैं, अन्य बहुत महंगे होते हैं। अब कोलपाक और उसके सहयोगियों ने एक रासायनिक सौर ऊर्जा भंडारण विकसित किया है जो सस्ता और स्थिर दोनों हो सकता है।

एक निर्माण सहायता के रूप में नैनोट्यूब

शोधकर्ताओं द्वारा विकसित सामग्री में रीढ़ की हड्डी के रूप में कार्बन नैनोट्यूब होते हैं। इन azobenzenes में संलग्न हैं, अंगूठी के आकार के हाइड्रोकार्बन। इस समूह में "नए गुण हैं जो एकल अणुओं में प्राप्त करने योग्य नहीं हैं, " वर्किंग ग्रुप लीडर जेफरी ग्रॉसमैन कहते हैं। प्रदर्शन

एक ऊर्जा भंडारण के रूप में अच्छे गुणों के लिए निर्णायक दो स्थिर राज्यों के बीच ऊर्जा की खाई है - कम ऊर्जा और उच्च ऊर्जा - जो अणु ले सकती है। यदि अंतर बहुत छोटा है, तो अणु आसानी से अपनी जमीन की स्थिति में वापस आ जाता है और स्मृति के रूप में विफल हो जाता है। यदि अंतर बहुत बड़ा है, तो यह अपनी ऊर्जा को आसानी से बहाल नहीं करेगा। कोलपैक कहते हैं, "नैनो टेक्नोलॉजी के इस्तेमाल से आप नियंत्रित कर सकते हैं कि एक अणु कितनी ऊर्जा स्टोर कर सकता है और कितनी देर तक।"

ऊर्जा घनत्व में काफी वृद्धि की जा सकती है

"इस काम की नवीनता यह है कि यह दिखाता है कि उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय के योसुके कनाई ने टिप्पणी की कि ऊर्जा घनत्व में काफी वृद्धि कैसे हो सकती है।" यह अभिनव विचार सौर तापीय अनुप्रयोगों और भंडारण के लिए प्रसिद्ध फोटो सक्रिय अणुओं को दर्जी करने का एक दिलचस्प अवसर खोलता है।

"मैं इसे केवल एक हिमशैल के टिप के रूप में देखता हूं, " एमआईटी शोधकर्ता ग्रॉसमैन कहते हैं। वह और उसकी टीम पहले से ही सक्रिय सौर ऊर्जा भंडारण के रूप में नई सामग्रियों की एक श्रृंखला को सक्रिय रूप से देख रहे हैं। (नैनो पत्र, 2011; DOI: 10.1021 / nl201357n)

(नैनो लेटर्स / मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी / dapd, 15.07.2011 - NPO)