Прогнозируемая структура мирового рынка нанотехнологий
Одной из ключевых областей использования нанотехнологий в энергетике будет являться создание батарей нового поколения.
Основные исследования в данной сфере сегодня сконцентрированы на решении задач повышения плотности энергетического потока, снижения продолжительности цикла зарядки батарей, уменьшения их габаритов и веса, а также повышения безопасности и стабильности работы.
Стратегической задачей является разработка батарей высокой емкости, которые позволят обеспечить пробег электромобилей на длительные дистанции, а также смогут гарантировать более экономичные режимы работы возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи и ветроэнергетические установки путем аккумулирования избытков энергии.
Не менее перспективным направлением применения нанотехнологий в энергетике является создание суперконденсаторов, обладающих высокой электрической емкостью.
Основными видами нанопродуктов, которые в ближайшей перспективе найдут широкое применение для изготовления наноконденсаторов, будут являться углеродные нанотрубки и нанопорошки.
Таблица 1
Жизненный цикл основных нанопродуктов в 2006-2020 гг.
Таблица 2
Стоимость некоторых нанопродуктов период до 2014 года
Таблица 3
Объем мирового рынка некоторых нанопродуктов в период до 2014 года
Создание и коммерциализация принципиально новых источников электроэнергии – топливных ячеек является еще одной важной сферой применения нанотехнологий. Оценки ведущих исследователей в этой области позволяют утверждать, что использование наноматериалов позволит снизить стоимость их ключевого элемента – катализатора, - как минимум на 50%, что будет являться определяющим шагом на пути их массового коммерческого использования.
Не менее значительные рыночные перспективы для производителей наноматериалов открываются и в сегменте солнечной энергетики.
В настоящее время для изготовления порядка 90% выпускаемых в мире солнечных батарей используется монокристаллический и поликристаллический кремний. Это привело к появлению существенного дефицита кремния на рынке в последние годы и, как следствие, - к росту стоимости кремниевых пластин.
Возможным способом решения этой проблемы является развитие солнечной энергетики, основанной на использовании тонкопленочных солнечных батарей, в производстве которых сможет найти применение широкий спектр продуктов наноиндустрии.
Развитие исследований в сфере нанотехнологий будет также способствовать решению серьезной технической проблемы аккумулирования значительных объемов водорода, что, в свою очередь, поможет совершить качественный скачок в технологиях создания компактных экологически чистых источников энергии для различных нужд, в первую очередь транспорта. В этой области уже сегодня активное применение находят углеродные нанотрубки, нанокристаллический магний, а также наноорганические соединения с пористой структурой.
Ключевым фактором, который оказывает наибольшее влияние на внедрение нанотехнологий в сфере энергетики, является существенное снижение стоимости наноматериалов в последние годы. Предполагается, что данная тенденция продолжиться и в ближайшем будущем.
Вместе с тем, массовое внедрение нанотехнологий в энергетике на данном этапе развития техники сдерживается рядом существенных препятствий:
• ограниченный срок службы многих нанопродуктов, недостаточный для их коммерческого использования;
• значительные размеры (в частности, для суперконденсаторов);
• высокие затраты;
• невысокая энергетическая эффективность для рядя технологий по сравнению с традиционными решениями;
• технологические трудности в организации массового производства нанопродуктов;
• необходимость обеспечения должной химической чистоты нанопродуктов.
Однако очевидным является факт, что данные затруднения носят временный характер и связаны в первую очередь с началом жизненного цикла большинства из рассматриваемых продуктов. Указанные недостатки могут быть преодолены уже в самое ближайшее время в случае обеспечения должного уровня финансирования инновационных проектов в сфере применения нанотехнологий в энергетике.
Источник: Abercade
Архив материалов
2011 | 2010 | 2009 | 2008
Январь | Февраль | Март | Апрель | Май | Сентябрь | Октябрь | Ноябрь
http://www.cleandex.ru/articles/2010/04/23/nanotechnology_in_energy_market