Enerġija
L-enerġija spiss tkun l-ewwel ħaġa li tiġi f’moħħna meta naħsbu dwar is-sostenibbiltà. Id-domanda dinjija dejjem tikber għall-enerġija tippreżenta sfida serja, mhux biss f’termini tal-ġenerazzjoni tal-enerġija li għandna bżonn, iżda wkoll l-iffrankar, id-distribuzzjoni u l-ħżin tagħha.
Mill-ġenerazzjoni tal-enerġija sal-karozzi elettriċi u l-apparat mobbli, it-tranżizzjoni tas-settur tal-enerġija Ewropew mill-użu tal-fjuwils fossili lejn il-produzzjoni ta’ enerġija sostenibbli teħtieġ diversi innovazzjonijiet teknoloġiċi.
Dan jinkludi batteriji li kapaċi jaħżnu ammonti dejjem jiżdiedu ta’ elettriku filwaqt li jnaqqsu l-piż u l-kost tagħhom, u l-ġenerazzjoni u t-trażmissjoni ta’ ammonti kbar ta’ elettriku ekoloġiku, li minnu nnifsu jeħtieġ pannelli solari u turbini eoliċi aktar effiċjenti. Hawnhekk qed nesploraw ir-rwol importanti tan-nanomaterjali fl-indirizzar ta’ dawn l-isfidi.
Kif jintużaw in-nanomaterjali u n-nanoteknoloġija?
In-nanomaterjali jintużaw biex jiġu żviluppati tipi eżistenti ta’ enerġija rinnovabbli u biex jinstabu sorsi ġodda tal-enerġija. Ir-riċerka dwar il-prestazzjoni tal-batteriji għadha għaddejja, fejn in-nanomaterjali jistgħu jestendu ħajjithom anke meta jinħażnu għal perjodi itwal ta’ żmien.
In-nanoteknoloġija tista’ wkoll tnaqqas il-konsum tal-enerġija għal prodotti bħall-bozoz tad-dawl, fejn il-polimeri tan-nano-inġinerija jistgħu jġibu effiċjenza akbar.
Il-materjali ewlenin li bħalissa qed jiġu rriċerkati fil-qasam tal-enerġija jinkludu materjali bbażati fuq il-grafen li huma aktar b’saħħithom mill-azzar u mid-djamant, filwaqt li huma estremament ħfief u flessibbli; nanopartiċelli tas-siliċju mhux tossiċi li jistgħu jemettu dawl u jittrażmettu l-enerġija; u nanoċelluloża, kompost organiku li huwa konduttur tal-elettriku, ħafif u iebes.
Sors ġdid tal-enerġija min-nanomaterjali: termoċelloli
It-termoċelloli huma sorsi ġodda ta’ enerġija magħmula minn elettrodi nanotubi tal-karbonju li jaħsdu enerġija termali b’temperatura baxxa. Minħabba l-proprjetajiet tan-nanotubi tal-karbonju, it-termoċelloli jistgħu jiġġeneraw l-elettriku kontinwament.
Fil-futur, dawn jistgħu jintużaw biex jiġġeneraw l-enerġija elettrika mis-sħana mormija mill-impjanti kimiċi, mill-karozzi, u mill-impjanti taċ-ċelloli solari biex tiġi ffrankata l-enerġija u tintuża b’mod aktar sostenibbli.
L-iżvilupp tal-enerġija eolika u solari
L-adozzjoni rapida tal-enerġija eolika u mix-xemx tagħti tama li l-UE, u d-dinja, se jkunu jistgħu jaċċelleraw il-pass biex jitbiegħdu mid-dipendenza fuq il-fjuwils fossili. L-ispejjeż taż-żewġ teknoloġiji naqsu matul l-aħħar deċennji, filwaqt li l-effiċjenza tagħhom żdiedet. In-nanomaterjali kellhom rwol importanti f’dan u huma mistennija li jkomplu jnaqqsu l-ispejjeż u jżidu l-effiċjenzi fis-snin li ġejjin.
L-enerġija solari
Bħalissa ċ-ċelloli solari, magħrufa wkoll bħala ċelloli fotovoltajċi, abbażi tas-siliċju kristallin jiddominaw is-suq. Filwaqt li jistgħu jkunu effiċjenti ħafna, għandhom ukoll xi limitazzjonijiet. In-nanoteknoloġija tiftaħ il-bieb għal teknoloġiji oħra bħal ċelloli solari b’rita rqiqa li jużaw siliċju nanokristallin, ċelloli solari sensittivi għaż-żebgħa ħafifa bl-użu ta’ nanopartiċelli tad-diossidu tat-titanju, jew ċelloli solari bbażati fuq il-punti kwantistiċi.
In-nanopartiċelli jistgħu jnaqqsu l-ispejjeż tal-manifattura u tal-installazzjoni tal-pannelli solari, u b’hekk jagħmluha orħos għall-industriji u l-pubbliku biex jibdew jużawhom.
Għall-ħżin tal-enerġija, waħda mill-isfidi ewlenin tal-enerġija solari, qed jiġu ttestjati n-nanowajers semikonduttivi minħabba l-assorbiment tad-dawl fiżiku uniku tagħhom li jippermettilhom jaħżnu ammonti ogħla ta’ enerġija minn materjali oħra.
L-enerġija eolika
In-nanomaterjali jistgħu jintużaw ukoll biex tittejjeb l-effiċjenza tal-enerġija eolika. Pereżempju, in-nanotubi tal-karbonju użati fix-xfafar tat-turbini tar-riħ jagħmluhom eħfef u aktar b’saħħithom. Il-piż ħafif tax-xfafar minn naħa tagħhom jippermettu xfafar akbar u ġenerazzjoni akbar ta’ enerġija.