قد أظهرت تقنية النانو، وهي مجال جديد نسبيًا في العلوم والهندسة، أن يكون لها تأثير كبير على صناعة الطاقة، حيث تعرف تقنية النانو بأنها أي تقنية تحتوي على جسيمات ذات بعد واحد أقل من 100 نانومتر في الطول.
استخدام المواد النانوية في الطاقة
- هناك مجال فرعي مهم لتقنية النانو يتعلق بالطاقة هو التصنيع النانوي، وهي عملية تصميم وإنشاء الأجهزة على المستوى النانوي، حيث تفتح القدرة على إنشاء أجهزة أصغر من 100 نانومتر العديد من الأبواب لتطوير طرق جديدة لالتقاط الطاقة وتخزينها ونقلها.
- تعتبر التحسينات في دقة تقنيات التصنيع النانوي أمرًا بالغ الأهمية لحل العديد من المشكلات المتعلقة بالطاقة التي يواجهها العالم حاليًا.
- المواد القائمة على الجرافين: هناك اهتمام كبير باستخدام المواد القائمة على الجرافين لتخزين الطاقة، إذ بدأ البحث حول استخدام الجرافين لتخزين الطاقة مؤخرًا، لكن معدل نمو البحث النسبي سريع، حيث ظهر الجرافين مؤخرًا كمواد واعدة لتخزين الطاقة بسبب خصائصها العديدة.
- أشباه الموصلات النانوية القائمة على السيليكون: تتمتع أشباه الموصلات النانوية القائمة على السيليكون بأكثر التطبيقات فائدة في مجال الطاقة الشمسية، كما تمت دراستها على نطاق واسع في العديد من الأماكن.
- يتم استخدام جسيمات السيليكون النانوية لامتصاص نطاق أكبر من الأطوال الموجية من الطيف الكهرومغناطيسي، ويمكن القيام بذلك عن طريق وضع العديد من قضبان السيليكون المتشابهة والمتباعدة بشكل متساوٍ على السطح.
- أيضًا، يجب تحسين ارتفاع وطول التباعد للوصول إلى أفضل النتائج، إذ يسمح هذا الترتيب لجزيئات السيليكون بإعادة امتصاص الطاقة الشمسية بواسطة الجسيمات المختلفة.
- المواد القائمة على النانو سليلوز: السليلوز هو البوليمر الطبيعي الأكثر وفرة على وجه الأرض، وحاليًا يتم تطوير الهياكل المسامية القائمة على النانو سليلوز والأغشية الرقيقة المرنة والألياف والشبكات واستخدامها في الأجهزة الكهروضوئية وأنظمة تخزين الطاقة وحصادات الطاقة الميكانيكية ومكونات المحفزات.
- إن إدراج النانوسليلوز في تلك الأجهزة المتعلقة بالطاقة يزيد إلى حد كبير من جزء المواد الصديقة للبيئة، وهو واعد للغاية في معالجة الشواغل البيئية ذات الصلة.
