Algemeen

Grafeen kan energie uit het niets opwekken

Grafeen kan energie uit het niets opwekken

Sinds de uitvinding van de loodzuuraccu meer dan 150 jaar geleden, zijn er gewaagde beweringen over nieuwe batterijtechnologieën. Nu wat onderzoekers beweren dat hun laatste ontdekking over de grafeen Het zou de meest revolutionaire vooruitgang in batterijtechnologie tot nu toe kunnen zijn.

Volgens hem studie, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur door onderzoekers van de Universiteit van Manchester, VKGrafeenmembranen, ook wel bekend als het nieuwe "wondermateriaal", zouden kunnen worden gebruikt om waterstofgas uit de atmosfeer te ziften; een doorbraak die de weg zou kunnen effenen voor door lucht aangedreven elektrische generatoren.

Grafeen

De kern van de technologie zijn de opmerkelijke fysische eigenschappen van grafeen:

    • Het is het meest dun, licht en resistent ooit verkregen: het is harder dan diamant en 200 keer sterker dan staal.
    • Het is flexibel en transparant
    • Elektriciteit geleiden beter dan koper
    • Heeft alleen een atoom dik, dat wil zeggen, het is meer dan een miljoen keer dunner dan een mensenhaar.

Volgens experts is deze hypermoderne stof zal alles revolutionair veranderenVan smartphones en draagbare technologieën tot groene technologieën en medicijnen.

Membraantechnologie

Deze nieuwste ontdekking maakt grafeen aantrekkelijk voor mogelijke toepassingen in de protonengeleidende membranen die de kern vormen van moderne brandstofceltechnologie.

Brandstofcellen gebruiken zuurstof en waterstof als brandstof en zetten de chemische energie die ze produceren direct om in elektriciteit.

De huidige membranen die de protonen scheiden die voor dit proces nodig zijn, zijn echter relatief inefficiënt en laten vervuiling in het brandstofmengsel toe. Het gebruik van grafeenmembranen zou hun efficiëntie en duurzaamheid kunnen vergroten.

Het team ontdekte dat protonen relatief gemakkelijk door ultrafijne kristallen gingen, vooral bij verhoogde temperaturen en met behulp van een platina katalysatorcoating op de membraanfilm.

Waterstof oogsten

Het meest verrassende aan het onderzoek was echter de ontdekking dat membranen zouden kunnen worden gebruikt om waterstof uit de atmosfeer te halen. Volgens de wetenschappers zou dat oogsten kunnen worden gecombineerd met brandstofcellen om een ​​draagbare elektrische generator te creëren die eenvoudig wordt aangedreven door waterstof in de lucht.

“De configuratie is heel eenvoudig: aan de ene kant wordt een waterstofhoudend gas geplaatst, aan de andere kant wordt een kleine elektrische stroom toegevoerd en aan de andere kant wordt zuivere waterstof opgevangen. Deze waterstof kan vervolgens worden verbrand in een brandstofcel ”, leggen de onderzoekers uit.

Momenteel wordt waterstof bijna volledig gewonnen uit fossiele brandstoffen.

Onderzoekers hebben met kleine membranen gewerkt en de tot dusver verkregen waterstofflux is duidelijk klein, maar het onderzoek bevindt zich nog in de vroege stadia van ontdekking.

Het belangrijkste doel van het artikel is om experts bewust te maken van bestaande prospects. Het bouwen en testen van waterstofoogsters zal veel extra inspanning vergen.

De grafeen-revolutie

Wetenschappers ontdekken nog steeds nieuwe manieren om deze onzichtbare stof te verwerken en nieuwe toepassingen ervoor. Omdat het flexibel en uitbreidbaar is, ziet het eruit als een ideale kandidaat voor de opwekking van zonne-energie.

Hoewel de toepassing van grafeen in zonnecellen tot dusverre slechts theoretisch is geweest, kan het potentieel ervan verbluffend zijn. Zonnecellen gemaakt met grafeen kunnen een efficiëntie van 60% bieden; tweemaal de alom gerespecteerde maximale efficiëntie van siliciumcellen.

Naast het gebruik ervan in het transport, waar zijn lichtheid en weerstand de fabricage van auto's en vliegtuigen zou kunnen veranderen om ze efficiënter te maken in termen van brandstofverbruik, grafeen is onderzocht als een corrosiewerende coating in verpakking en zelfs in condooms super fijn.

In de geneeskunde, zeggen onderzoekers dat het kan worden gebruikt om medicijnen af ​​te leveren aan specifieke delen van het lichaam; en het wordt al ontwikkeld als behandeling voor mensen met hersenaandoeningen.

Het gebruik ervan in membraanvorm als medium wordt ook bestudeerd. om het water te zuiveren en zelfs om zout en andere elementen uit zeewater te halen om het om te zetten in drinkwater.

Bron: cnn.com

Blijf lezen:

  • Een stap voorwaarts in de ontwikkeling van grafeencircuits
  • Nieuwe methode om grafeen op grote schaal te produceren
  • Verdeling van water in waterstof en zuurstof met behulp van licht en nanodeeltjes
  • Een doorbraak in kernfusie zou de wereld voor altijd kunnen veranderen


Video: Will Starshots Insterstellar Journey Succeed? Space Time. PBS Digital Studios (Juni- 2021).