Odstraňování toxických plynů i odsolování vody. Olomoučtí vědci spoluvyvinuli solární nanopece
Ultramalé a přitom vysoce účinné solární pece vyvinuli olomoučtí vědci společně se zahraničními kolegy. Přeměnou sluneční energie v nich lze dosáhnout teploty až 600 stupňů Celsia. Využít se dají například pro odstranění toxických plynů, odsolování mořské vody, jako generátory páry nebo chemické reaktory pro výroby nanomateriálů.
„Takovou nanopec si můžeme představit jako včelí plástve, ale s průměrem jen několika desítek nanometrů kónického tvaru,“ popisuje Radiožurnálu Štěpán Kment z olomouckého výzkumného ústavu Catrin.
Olomoučtí vědci vyvinuli společně s kolegy ze zahraničí solární nanopece. Více si poslechněte v reportáži Blanky Mazalové
Podstatou technologie jsou místo čtyřicetkrát dražšího zlata nanotrubice z nitridu titanu. „Taková nanopec využívá takzvaného termo plasmonického efektu, což je jev, který byl sledován teprve nedávno. První studie začaly na začátku tohoto milénia a využívaly se nanočástice zlata, zatímco náš materiál je titan nitridu, který je asi čtyřicetkrát levnější. Představte si, že tento titan nitridu, když na něj dopadá sluneční záření, je schopen – stejně jako nanočástice zlata – vyvinout velmi vysoké teploty na povrchu materiálu. V našich experimentech jsme dosáhli teplot až 600 stupňů Celsia. Výhoda tohoto materiálu je, že je velmi tepelně stabilní, takže tato teplota mu laicky vůbec neublíží,“ vysvětluje Kment.
Nanopece jsou tak nejen levnější, ale i účinnější. „Materiál je velmi levný a naše technologie umožňuje přípravu těchto materiálů ve velkém měřítku, takže příprava pro průmyslové využití je velmi levná a velmi použitelná, proto chráníme tuto technologii i patentovou mezinárodní přihláškou,“ dodává Kment.
4:23
Vědci aplikovali slepým potkanům do sítnice tekuté nanočástice, zrak se jim vrátil
Číst článek
Díky vysoké účinnosti přeměny sluneční energie a nízkým výrobním nákladům i energetickým nárokům se nabízí využití solárních nanopecí především v oblasti obnovitelné elektřiny a pokročilých materiálů pro solární energetiku.
Čeští výzkumníci ale studují také další aplikace. „Kromě toho, že je ten materiál daleko levnější, až čtyřicetkrát levnější než nanočástice zlata, tak využíváme specifický tvar nanopecí, to znamená kónického tvaru, a jsme schopni vést různé chemické reakce při tak vysokých teplotách přímo v těchto nanokavitách, které takto nazýváme. Využití je například při odsolování vody nebo generování vodní páry. Také je můžeme využít v moderních technologiích při čištění vod a odstranění různých toxických látek. Čekáme, že by se to opravdu mohlo uplatnit v průmyslu,“ řekl na závěr Kment.
Na několikaletém projektu se kromě vědců z olomouckého výzkumného ústavu CATRIN podíleli také výzkumníci ze Spojených států amerických, italského Terstu a německého Erlangenu.
