توليد و ذخيره پر راندمان هيدروژن به عنوان سوخت پاك
کهکشان دانش: با استفاده از فناوري نانو ميتوان هيدروژن پر راندمان را به عنوان سوخت پاك توليد و ذخيره كرد. ارزش سوختي بالا و فقدان آلايندهاي زيست محيطي، هيدروژن را به سوختي جذاب تبديل كرده است. لذا روشهاي جديد توليد هيدروژه پاك در حال گسترش هستند.
نانوكاتاليستها در انواع فرآيندهاي توليد هيدورژن يك عنصر كليدي هستند. توسط ويژگيهاي نانومتري كاتاليستها، ميتوان ميزان فعاليت، قابليت انتخاب و عمر كاتاليستها را كنترل كرد. استفاده از نانوكاتاليستها پتانسيل خوبي براي كاهش هزينهها در بر دارد. همچنين نانوذرات، سايتهاي كاتاليستي در سيستم ذخيرهسازي هيدريد را افزايش ميدهد و سرعت جذب، دفع، دما و فشار ذخيرهسازي هيدروژن را بهبود ميبخشد.
كمپاني انگليسي OEC با استفاده از مواد نانوكريستالي، توليد هيدروژن از انرژي خورشيدي را از طريق شكست آب بهبود بخشيده است. آنها دو سلول فتولتانيك را به صورت سري قرار دادند. الكتريسته توليدي، مولكول آب را شكسته و هيدروژن توليد ميكند. پوششهاي به كار رفته روي سلولها nm 50-30 هستند و ماده از نوع mesoporous است كه سطح ويژه بالايي براي فعالسازي دارد. شركت انگليسي Hydrogensola تكنولوژي شركت OEC را با نام The Tandem Cell به بازار عرضه كرده است.
نوعي از نانوكاتاليست با نام تجاري Nxcat توسط شركت آمريكايي Headwaters Incorporated، براي افزايش راندمان فرايند توليد هيدروژه از طريق ريفرمينگ، توليد شده است. نانوذرات Nxcat از نظر اندازه و تركيب بسيار يكنواخت بوده و پايدار بالايي دارند.
شركت كانادايي HERA توليد نيمه صنعتي ذخيرهسازي هيدروژه با استفاده از هيدريدهاي موجود را براي وسايل حمل و نقل كه دور از جاده هستند، مانند كاميونهاي معادن، و حمل و نقل هوايي و دريايي، شروع كرده است. با استفاده از تكنولوژي جديد نانوكاتاليستهاي خود، آنها ظرفيت ذخيره هيدروژه را براي مواد بر پايه آلانات تا بيش از 3% افزايش دادهاند.
*توليد پيلهاي خورشيدي بهينه
پانلهاي خورشيدي سيليكوني از حدود دهه 1950 تاكنون مورد استفاده قرار ميگيرند و نسبتا نيز ارزان هستند و مقدار زيادي از انرژي خورشيدي را هدي داده، با بازده تنها 12 الي 20 درصد عمل ميكنند. نسل جديد پيلهاي خورشيدي با عنوان «چند اتصاله»، اين قابليت را دارند كه عملكرد بسيار بهتري (بازده كنوني 41 درصد) از خود نشان دهند.
هنگامي كه در يك نانوكامپوزيت، كادميوم به شكل نانو ميلههايي خاص ادغام ميشود، ميتواند نور با طول موج بين 300 تا 720 نانومتر را جذب و به انرژي تبديل كند. علاوه بر اين استفاده از نانولولههاي كربني را براي توليد پيلهاي خورشيدي كاراتر باز كرده است.
شركتهاي آمريكايي Nanosys و Matsushita Electric در ساخت پيلهاي خورشيدي داراي نوعي نانوكامپوزيت فلزي، به منظور ورود به بازار پيلهاي خورشيدي ساختماني، با يكديگر همكاري ميكنند. در اين راه، شركت Nanosys فناوري نانوكامپوزيتي خود و شركت Matsushita Electric تخصص خود در زمينه فناوري نانو و روشهاي توليد انبوه را به اشتراك گذاشتهاند.
شركت هوندا اختراعي را به ثبت رسانده است كه در آن از تركيب نانوسيمهاي 20 تا 50 نانومتري و نيمه رساناهاي مركب، كارآمدترين پيل خورشيدي جهان به دست ميآيد، به اين ترتيب نواقضي كه در ديگر پيلهاي خورشيدي وجود دارد (تطابق نداشتن شبكه و محدوديتهاي مربوط به اندازه پيلها) برطرف ميشود.
دانشمندان استراليايي دانشگاه فناوري كوئينزلند و ديگر دانشگاههاي استراليا با استفاده از فناوري نانو موفق شدهاند نوعي پيل خورشيدي كوچك و قابل حمل بسازند كه ميتواند جهت شارژ لبتاپها و تلفنهاي همراه به كار رود. دانشمندان نانو در اين دانشگاه از يك ورقه پليمري قابل انعطاف كه ميتواند آن را لوله كرده و به هر نقطهاي جهت شارژ وسايل ارتباطي برد براي ساخت اين پيل خورشيدي استفاده كردند. در اين ورقه كه ضخامت آن 100 نانومتر و وزن آن 10 ميكروگرم در سانتي مترمربع است از مواد كامپوزيتي ارزان از جنس نانولولههاي كربني به ضخامت يك دهم تار موي انسان و نيز پليمر رسانا استفاده شده است.
شركت Nanosolar تكنولوژي سريع و آسان چاپ سلولهاي خورشيدي را با استفاده از نانوذرات و نقاط كوآنتومي توسعه داده است. با توجه به اينكه اين سلولها به راحتي روي فويلهاي فلزي منعطف به ابعاد دلخواه چاپ ميشوند. ميتوانند با نصب مدارهاي لازم، بر روي سقف ساختمانها استفاده شده و بخشي از انرژي آن را تامين كنند.