Solarno

Grafen u Sunčevom sistemu


Šta je grafen? Sigurno ste čuli za grafit, da tako kažem, onaj koji je u središtu olovaka i omogućava nam pisanje. Ovaj je materijal daleki rođak i nalazi široku primjenu u sektoru fotonaponski.

Šta je Graphene
Dvojica naučnika, André Geim i Kostya Novoselov, Nobelova nagrada za fiziku 2010. godine, lijepljenjem bloka grafita na normalnu ljepljivu traku stvorili su najtanji list na svijetu: grafen. U tehničkim terminima, grafen dobiva se u laboratoriju kada se kristali grafita tretiraju visoko kiselim rastvorima i potom oksidiraju i pilingiraju da bi se dobio monatomski sloj atoma ugljenika hibridiziran u obliku sp². Zbog toga je to najtanji lim na svijetu, a debljina grafena sastoji se od samo jednog sloja atoma!

Karakteristike grafena
Rezultat je izuzetno svestran materijal, koji se sastoji od jednog sloja atoma ugljenika raspoređenih u heksagonalni oblik na konstantnoj udaljenosti između njih 0,142 nanometara. To je čisto dvodimenzionalni kristalni materijal, lagan je, otporan (100 puta više od čelika), fleksibilan (5 puta više od čelika), proziran i vodootporan. Ali prije svega ima sjajno toplotna provodljivost, električni i elektronički. Na ovaj način, grafen je kandidat za zamjenu silicija u elektroničkim materijalima nove generacije.

Fotonaponski i grafen. Grafen bi mogao zamijeniti silicij!
Neke studije koje su proveli timovi američkih istraživača zabilježile su primjenu grafena na fotonaponski sistemi može se postići povećanje efikasnosti od 52%. U fotonaponskom sektoru grafen bi mogao zamijeniti silicij, vrlo skup i resurs blizu iscrpljenosti: uključivao bi dodavanje ovog materijala u volfram-dioksid prisutan u solarne ćelije.

Ekološki održivi materijal
Grafen se može izvući iz često korištenih predmeta kao što su staklo, hrana, pa čak i izmet, vjerojatno bi se mogao dobiti iz bilo kojeg materijala koji sadrži element ugljik. Jedini problem je postupak ekstrakcije. Potrebni su nam bakarni nosači i peći na argon i plinoviti vodonik na temperaturi od 1900 °.

Pri tome se ekstraktivni materijal raspada ispod bakarne ploče, dok se nečistoće i otpadni materijali talože iznad nje. U kontekstu ekološke održivosti, grafen se pokazao kao izvrstan saveznik ekologije i u službi zelena tehnologija.



Video: Dokumentarni film-Duboki svemir By:Benko (Septembar 2021).