Wszystkie newsy

Najpóźniej za 10 lat samochody elektryczne osiągną zasięg równy ze spalinowymi, a ładowanie baterii potrwa zaledwie kilka minut – twierdzą przedstawiciele branży. Nad takimi rozwiązaniami pracują również polscy inżynierowie. Już dziś można osiągnąć bardzo krótki czas ładowania lub bardzo mały rozmiar baterii. Wyzwaniem dla naukowców jest jednak połączenie obu tych cech w jednym urządzeniu. Obecnie stosowaną technologią akumulowania energii są baterie litowo-jonowe. Znane z laptopów i smartfonów, teraz znajdują zastosowanie także w pojazdach elektrycznych. Przyszłością branży transportowej mogą być jednak opracowywane ogniwa litowo-magnezowe, ogniwa z nanowłókien lub z grafenu.

Polscy fizycy opracowują materiały luminescencyjne nowej generacji, które emitują białe światło o widmie ciągłym obejmującym praktycznie cały zakres widzialny. Taką właściwość mają tzw. białe fluorofory, które mogą się okazać przełomowym rozwiązaniem w dziedzinie organicznych diod luminescencyjnych (OLED). W odróżnieniu od dotychczasowych OLED-ów, w których białe światło wytwarza się poprzez złożenie emisji dwóch lub trzech różnych substancji (np. czerwonej, zielonej i niebieskiej), białe fluorofory są substancjami, w których biała emisja występuje na poziomie pojedynczej cząsteczki. Takie materiały emisyjne pozwolą znacznie uprościć konstrukcję oraz poprawić parametry i trwałość eksploatacyjną białych OLED-ów, a w efekcie także obniżyć koszty ich produkcji.

Naukowcy od kilku lat pracują nad stworzeniem przezroczystych paneli fotowoltaicznych, które pozwolą jednocześnie przepuszczać światło widzialne oraz pobierać energię z promieni słonecznych. Jednym z prekursorów tej technologii jest polska firma. Opracowane przez nią panele z wykorzystaniem kropek kwantowych są całkowicie przezierne, szczelne termicznie i mogą filtrować szkodliwe promieniowanie UV, jednocześnie dostarczając prąd. Zamontowane na oknach domów i wieżowców, mogłyby zasilić energią całe miasta.

Era ropy naftowej w motoryzacji powoli dobiega końca. Naukowcy zajmujący się rynkiem paliwowym szacują, że do 2050 roku paliwa kopalne przestaną pełnić dominującą rolę w branży transportowej i większość pojazdów będzie napędzana alternatywnymi źródłami energii. Jednym z najbardziej obiecujących surowców jest paliwo wodorowe, które może przyspieszyć popularyzację elektrycznych samochodów oraz środków komunikacji miejskiej, dzięki zwiększeniu ich efektywnego zasięgu. Polacy budują urządzenie, dzięki któremu będzie można zwiększyć zasięg pojazdu elektrycznego z ogniwami wodorowymi do kilkuset kilometrów.

Sposób magazynowania energii wciąż jest największym wyzwaniem dla konstruktorów aut elektrycznych, ale prace w tej dziedzinie znacząco postępują. Opracowywane w Stanach Zjednoczonych rewolucyjne ogniwa litowo-metalowe mogą zwiększyć zasięg pojazdów elektrycznych nawet dwukrotnie, a nowoczesne stacje do ładowania mogą naładować baterię do 80 proc. w zaledwie 15 minut. Same auta elektryczne, które za kilkanaście lat mogą być jedynym sposobem transportu indywidualnego, są również coraz mniej awaryjne.

Zacierające się pory roku i ekstremalnie gorące lata to tylko część symptomów globalnego ocieplenia. Jeśli nie uda się ograniczyć zmian klimatycznych, Polskę mogą dotknąć ekstremalne anomalie pogodowe takie jak trąby powietrzne, długotrwałe susze czy gwałtowne ulewy prowadzące do powodzi. Globalne ocieplenie może doprowadzić do kolosalnych strat w rolnictwie i budownictwie, a także odbić się na stawkach ubezpieczeń od ochrony domów i zabudowań gospodarczych. Powstaje coraz więcej innowacyjnych technologii pozwalających na zapobieganie zmianom klimatycznym.

Dynamicznie rośnie liczba samochodów elektrycznych na ulicach. Problemem w rozwoju elektromobilności są jednak baterie litowo-jonowe. Nieodporne na działania temperatury, są nawet o 25 proc. mniej wydajne przy temperaturze poniżej zera. Amerykańscy naukowcy opracowali nowy typ baterii, które mogą się same nagrzewać, a więc nie tracą właściwości w trudnych warunkach. Pomocne w rozwiązaniu problemu mało wydajnych ogniw mogą być także prowadzone w Polsce symulacje komputerowe, w których można przetestować działanie baterii w określonym środowisku.

Nadchodzi nowa era w transporcie. Przyszłością jest wodór, który pozwala nie tylko napędzać pojazdy, ale daje też lepsze możliwości magazynowania energii. Trwają prace nad sposobami jego magazynowania i wykorzystania go do zasilania ogniw paliwowych. Rozwiązanie mogłoby znaleźć zastosowanie w bezemisyjnych środkach transportu, ale i w technologiach służących magazynowaniu energii pochodzącej z OZE. W Polsce program, którego celem jest opracowanie mobilnego zbiornika wodoru, realizuje NCBiR. Na badania trafi ponad 30 mln zł.

Nowoczesne systemy miejskiego oświetlenia to jedne z najczęstszych projektów, które samorządy realizują w ramach koncepcji inteligentnych miast. Są bardziej wydajne, oszczędzają energię i zmniejszają rachunki. Dzięki czujnikom i kamerom mogą spełniać inne funkcje, niż tylko sterowanie światłem. Polski start-up stworzył system, który pozwala zintegrować system oświetleniowy z miejskim monitoringiem i poprawić bezpieczeństwo w mieście. Do roku 2025 inteligentne miasta przyniosą dochód przekraczający 2 bln dolarów.

Oczyszczanie ścieków wymaga znacznej ilości energii elektrycznej. Dzięki mikrobiologicznym ogniwom paliwowym, zamiast zużywać energię na oczyszczanie ścieków, można energię elektryczną wyprodukować w trakcie ich oczyszczania. Nowe technologie umożliwiają zdalne monitorowanie procesu oczyszczania ścieków w czasie rzeczywistym. Tym samym oczyszczanie ścieków może też być znacznie bardziej wydajne.

Informacje o poborze energii przekazywane na bieżąco pozwalają osiągnąć oszczędności na poziomie 12 proc. Wykrycie wadliwie działającego sprzętu może je podnieść nawet do 30 proc. Nowe technologie umożliwiają optymalizację pracy urządzeń domowych i nadzorują zużycie energii. Dzięki innowacyjnym urządzeniom można też sprawdzić ilość zmagazynowanej energii ze źródeł odnawialnych, decydować, kiedy i jakiego źródła użyć oraz do jakiego urządzenia przypisać nadmiar wytworzonej energii.

Technologie związane z magazynowaniem energii wytworzonej ze źródeł odnawialnych to jedna z najpilniejszych potrzeb branży OZE. Stworzenie wydajnych ogniw doprowadzi do decentralizacji produkcji energii i uwolni gospodarstwa domowe od niezbyt korzystnego systemu prosumenckiego. W dłuższym okresie może się to przełożyć na całkowitą rezygnację z paliw kopalnianych. W ciągu nieco ponad dekady produkcja energii z OZE wzrosła w Polsce pięciokrotnie.

Polacy są pionierami w kwestii kosmicznej ekologii. Otrzymane przez polskich naukowców paliwo m.in. z podtlenku azotu, znanego szerzej jako gaz rozweselający, pomoże rozwiązać problem zanieczyszczania kosmosu toksycznymi związkami. Obecnie podczas samego startu promu kosmicznego emitowanych jest do atmosfery co najmniej sto ton szkodliwych związków chlorowych. Opracowana przez polskich naukowców ekorakieta pozwoli w przyszłości zasilić największe rakiety kosmiczne. Polscy naukowcy otrzymują także paliwo kosmiczne z recyklingu, utleniając je nadtlenkiem wodoru.

Odnawialne źródła energii wciąż stanowią w Polsce szczątkowy odsetek w produkcji energii elektrycznej. Sytuacja może się zmienić dzięki opracowaniu nowej metody wytwarzania tańszych, lżejszych i bardziej wytrzymałych łopatek do turbin. Obniżenie w ten sposób kosztów obsługi turbin ma zapewnić farmom wiatrowym rentowność. To zaś pozwoli stawiać tego typu urządzenia nawet w miastach. Technologia trafi na rynek w ciągu dwóch lat. W dalszej perspektywie Polska może się stać liderem w zakresie morskich farm wiatrowych. Pierwsze takie farmy mają powstać na Bałtyku na początku przyszłej dekady.

Na rynku pojawia się coraz więcej materiałów, które zmieniają kolor na podstawie temperatury i wychwytują energię podobnie do ogniw słonecznych. Nowe technologie wykorzystywane w budynkach ograniczają nakłady na energię, na ogrzanie czy schłodzenie, ale same mogą służyć jako energetyczne bojlery. Inteligentne okna sprawdzą się zarówno w domach jednorodzinnych, jak i biurowcach. Eksperci przekonują, że inteligentne okna to przyszłość. Generują nawet kilkadziesiąt razy więcej energii, niż panele dachowe i pozwalają oszczędzić nawet 40 proc. energii.