Při vývoji nových převratných energetických technologií bývá jednou z hlavních nesnází problém s uchováním vytvořené energie. Jak se zdá, není lehké energii rozumným způsobem vyrobit a ještě mnohem těžší je ji uchovat na horší časy. Úspěšný objev spolehlivého mechanismu takové úschovy energie by zatřásl celou energetickou vědou.
Yun Liu z Australské národní univerzity v Canbeře a její kolegové vyvinuli převratný dielektrický materiál na bázi rutilu (čili oxidu titaničitého TiO2), obohaceného niobem Nb a indiem In. Ukazuje se, že má extrémně vysokou elektrickou permitivitu a v mnoha ohledech strčí do kapsy soudobé kondenzátory. Tento nový materiál uskladní veliké množství energie, spolehlivě funguje v rozmezí teplot od mínus 190 do plus 180 stupňů Celsia a měl by být lacinější, než dnes používané technologie.
Liu a spol. se ohledně svého objevu netají velkým očekáváním. Po nezbytném doladění by se prý jejich materiál mohl stát součástí budoucích superkondenzátorů, které dovedou uskladnit a pak také rychle odevzdat ohromné množství energie.
S takovými součástkami bychom mohli očekávat dramatický rozvoj technologií obnovitelných zdrojů energií, elektrických dopravních prostředků, i například vojenských technologií. Zcela zásadní zvrat by se nejspíš odehrál v solární a větrné energetice, kde od samých počátků bojují s nutností sytit rozvodné sítě elektřinou v době, kdy Slunce nesvítí a vítr nefouká.
Přes jasné zadání je vývoj materiálů pro efektivní uskladňování elektřiny nesmírně komplikovaný. Musí totiž vyhovět třem základním požadavkům, které bývají v intenzivním rozporu. Zaprvé by měl mít velice vysokou dielektrickou konstantu, což vede ke schopnosti uskladnit značné množství energie. Za druhé by měl vykazovat velmi nízké dielektrické ztráty, což zase zaručuje ekonomické zacházení s energií a zamezení jejímu unikání. Zatřetí by takový zázračný materiál měl pracovat v jakžtakž širokém rozmezí teplot. Až donedávna se jevilo jako prakticky nemožné tyto tři zásadní požadavky skloubit, podle všeho se to ale teď po pěti letech usilovného výzkumu podařilo.
A jaký je recept na úspěch týmu Liuové? Autoři vnímají svůj úspěch jako třeskutou kombinaci štěstí, experimentování a odhodlání. Díky nim dostali materiál s ohromujícím potenciálem. Je hojný a relativně snadno dostupný. Cestu do lepší společnosti mu také jistě proklestí fakt, že není jedovatý a že je přátelský vůči životnímu prostředí.
Literatura
Australian National University 1.7. 2013, Nature Materials online 30.6. 2013.
Microsoft restartuje jadernou elektrárnu 3 Mile Island pro pohon datacenter
Autor: Stanislav Mihulka (24.09.2024)
Nepohyblivé turbíny Aeromine těží vítr na střechách
Autor: Stanislav Mihulka (15.09.2024)
Chemický zásobník se železem by mohl snadno skladovat vodík na zimu
Autor: Stanislav Mihulka (13.09.2024)
Na Hainanu instalovali větrnou godzillu s rekordním výkonem 20 MW
Autor: Stanislav Mihulka (07.09.2024)
Star Catcher připravuje solární vesmírnou energetickou síť
Autor: Stanislav Mihulka (03.08.2024)
Diskuze:
diskuze výhradně pro rozumné lidi www.racional.eu
Karel Lisycký,2015-03-24 15:07:54
Kolik uživatelů fóra je potřeba na výměnu žárovky?
-- 1 uživatel vymění žárovku a napíše příspěvek o tom, že vyměnil žárovku.
-- 3 uživatelé na to, aby napsali o podobných zkušenostech o výměně žárovky a o tom, jak různě mohou být žárovky vyměňovány.
-- 7 uživatelů k upozornění na to, jak nebezpečné může vyměňování žárovky být.
-- 1 uživatel k tomu, aby přesunul téma do sekce "Světlo".
-- 2 uživatelé na obhajobu toho, že téma mělo být přesunuto do sekce "Elektrické spotřebiče".
-- 5 uživatelů, aby poukázali na gramatické chyby v příspěvcích, týkajících se předchozích příspěvků o výměně žárovky.
-- 5 uživatelů, aby poukázali na gramatické chyby uživatelů, kteří poukazovali na gramatické chyby
-- 5 uživatelů, aby napsalo, že všichni uživatelé, jenž udělali gramatickou chybu, si mají znovu odchodit základní školu
-- 5 uživatelů, aby poukázali na gramatické chyby uživatelů, kteří posílali zpět do základní školy (a ti se budou bránit tím, že rychlý chlapci je správně, protože jsou v jejich nářečí mladý chlapci)
-- 4 uživatelé na to, aby se dohadovali, jestli se má říkat "žárovka" nebo "výbojka".
-- 2 uživatele "průmyslové profesionály", kteří budou všechny informovat o tom, že správný termín je "světlo".
-- 2 uživatele, kteří o sobě budou prohlašovat, že jsou také odborníci z průmyslu a že výraz "žárovka" je naprosto správný.
-- 5 uživatelů na to, aby se dohadovali, jestli jsou lepší klasické žárovky nebo rtuťové výbojky
-- 1 uživatel, který bude o sobě prohlašovat, že je doktor přírodních věd s červeným diplomem, a proto ví, že rtuť není jedovatá a jedovatost rtuti je jen mýtus. A kdo si myslí, že je rtuť jedovatá, je směšný.
-- 2 uživatele na to, aby upozornili, že toto není diskuze o pravopisu, ať přejdou do diskuze o pravopisu
-- 5 uživatelů na to, aby všechny ostatní informovali o tom, že diskuze o žárovkách není diskuze o žárovkách, ať ostatní laskavě pokračují v diskuzi jménem "Jaký monitor a vypalovačku?", která o žárovkách je.
-- 5 uživatelů k obraně příspěvků této diskuze, kteří budou říkat že všichni používáme žárovky a proto jsou ty příspěvky vlastně relevantní.
-- 2 feministky, aby upozornili na to, že ženy šroubují žárovky daleko lépe, než muži
-- 5 uživatelů ke vkládání příspěvků s odkazy, kde mohou ostatní uživatelé vidět různé druhy žárovek.
-- 4 uživatele, kteří napíšou příspěvky se správnými odkazy.
-- 6 uživatelů, kteří budou odkazovat na všechny příspěvky napsané od počátku až do současnosti, kompletně je citovat a to včetně všech hlaviček a podpisů, a nakonec do svého příspěvku přidají "Já taky"
-- 7 uživatelů, kteří budou psát skupině uživatelů, která dlouho nepsala, že nepíšou, protože nemůžou oponovat jejich názorům.
-- 4 uživatelé, kteří budou říkat "A neřešilo se tady tohle před chvílí?".
-- 8 uživatelů, kteří budou říkat "nejdřív hledej, než se tady budeš ptát na něco o žárovkách" a dají link na vyhledávání googlu s dotazem výměna žárovek, ve kterém google vyhodí jen odkazy na různé podstránky diskuze, ze které byl uživatel odkázán k vyhledávači.
-- 1 uživatel, který se zeptá, jak vyměnit kolo u auta.
-- 5 ekologů, aby nás varovalo, že žárovky způsobují extrémní globální oteplení, jenž do pěti let uvaří veškerý život na planetě
-- 1 administrátor, aby zablokoval uživatele za to, že si dovolil si stěžovat na šikanu jiným uživatelem
-- 1 uživatel, který byl doposud skrytý a bude reagovat na prapůvodní první příspěvek, který byl napsán před půl rokem, takže všechen ten cirkus se bude opakovat.
U nás to takto nikdy vypadat nebude, nebojte!
www.racional.eu diskuze jen pro rozumné lidi
aby to akumulovalo energii srovnatelně s
Josef Hrncirik,2013-07-06 20:03:33
akumulátorem, při rel. permitivitě 1000 - 10 000 by dielektrikum muselo mít pevnost proti průrazu cca 300-100 MV/m a aby se to vybilo jen o 30%/24 hod muselo by to mít vodivost max. 0,05 - 0,5 pS/m. Podle nečitelných obrázků zdarma se zdá, že se to vybije cca milionkrát rychleji.
Koľko treba nióbu a india?
Rudolf Dovičín2,2013-07-04 23:52:03
Pretože tie nie sú práve hojné prvky v zemskej kôre...
Proč není uveden údaj o předpokládané
Josef Hrncirik,2013-07-04 11:42:02
hustotě uložení energie řekněme na 12 hodin při ztrátě řekněme až 30%. Např. kWh/kg. Obávám se, že polarizace dielektika nedokáže uložit tolik energie jako redukce při elektrolýze v akumulátoru.
-
Zdeněk Jindra,2013-07-04 18:39:25
To neřešte, ty větrné elektrárny jsou jen návnada pro investory, aby ti ekonomové pochopili, že je to na tu bioelektřinu a tedy perspektivní.
Myslím si, že z toho moc nebude, protože tady nebyl zmíněn čtvrtý a neméně zásadní požadavek na dielektrikum: Musí se z něj dát vyrobit velmi tenká a přitom neporušená vrstva na vodičích. "Kámen" dielektrika je bezcenný.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
