مواد نانو کامپوزیت سبک وزن
Lightweight nano-composite materials
هرگونه تلاش برای کاهش تولید گازهای گلخانه ای در وسایل نقلیه با کاهش وزن آنها رابطه مستقیم دارد. کاهش مصرف سوخت می تواند یک تأثیر فوری و قابل توجه جهانی داشته باشد. تخمین زده می شود که کاهش 10٪ در وزن وسیله نقلیه مطابق با کاهش 10٪ در مصرف سوخت است و منجر به کاهش متناسب در انتشار می شود. به رسمیت شناختن موارد فوق ، در سراسر جهان علاقه زیادی به به کاهش وزن خودروها از طریق استفاده از مواد جدید است. به عنوان مثال ، استفاده از مواد نانو کامپوزیت سبک تر ، قوی تر و سفت تر در نظر گرفته می شود که پتانسیل کاهش چشمگیر وزن خودرو را دارند.
پوشش های نانو
Nano-coatings
روکش های فناوری نانو یک روش کوتاه مدت خوب برای کاهش تولید گازهای گلخانه ای و به حداکثر رساندن تولید انرژی پاک است. به عنوان مثال ، می توان از پوشش نانو برای هواپیماها استفاده کرد که می تواند باعث صاف تر شدن هواپیما ، کاهش درگ و همچنین محافظت از مواد در شرایط ویژه محیطی که در آن استفاده می شود (بجای فلزات فله معمولی مانند فولاد) می شود. از آنجا که میزان CO2 ساطع شده توسط یک موتور هواپیما مستقیماً با میزان سوختن سوخت می باشد ، با سبک تر شدن هواپیما می توان CO2 را کاهش داد. نانو پوشش های آبگریزی همچنین می توانند انرژی تولید شده از پنل های خورشیدی را به عنوان مثال بهبود بخشند.
نانوکاتالیست ها
Nanocatalysts
فناوری نانو در حال حاضر برای بهبود راندمان سوخت با ترکیب نانوکاتالیست ها به کار می رود. Enercat ، یک نانوکاتالیست نسل سوم است که توسط Energenics ساخته شده است و از نانوذرات اکسید سریم در اکسیژن برای ذخیره احتراق کامل سوخت استفاده می کند ، که به کاهش مصرف سوخت کمک می کند. اخیراً ، این شرکت صرفه جویی در سوخت از 8 تا 10 درصد در ناوگان مخلوط از وسایل نقلیه دیزلی در ایتالیا را نشان داده است.براساس برآوردهای صورت گرفته توسط یک شرکت سوئدی Applied Nano Surfaces ، کاهش اصطکاک می تواند باعث کاهش مصرف سوخت حدود 2٪ و در نتیجه کاهش انتشار CO2 به میزان 500 میلیون تن در سال از کامیون ها و سایر وسایل نقلیه سنگین تنها در سوئد شود.
مواد نانو ساختار یافته
Nano-structured Materials
به لطف نانو مواد مانند سیلیس ، بسیاری از لاستیک ها در آینده قادر به دستیابی به بهترین رتبه بندی انرژی ، دسته سبز خواهند بود. اتومبیل های مجهز به لاستیک های دسته A تقریباً 7.5٪ از سوخت کمتری با لاستیک های حداقل استاندارد (دسته G) مصرف می کنند. ساختمانهای مسکونی و تجاری در 11٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای نقش دارند. گرمایش فضای و سرمایش ساختمانهای مسکونی 40٪ از کل مصرف انرژی مسکونی را تشکیل می دهد. مواد نانوساختار شده مانند آئروژل ها این پتانسیل را دارند که انتقال حرارت را از طریق عناصر ساختمان تا حد زیادی کاهش داده و در کاهش بارهای گرمایش قرار داده شده بر روی سیستم های تهویه / گرمایش هوا کمک کنند. Airgel یک ماده عایق نانو بسیار با چگالی بسیار پایین است. سیلیس آرگل سبکترین ماده جامد است که با خاصیت عایق بندی حرارتی عالی ، پایداری درجه حرارت بالا ، ثابت دی الکتریک بسیار کم و سطح بالا شناخته شده است.
تجدیدپذیرهای بهبود یافته
Improved Renewables
فناوری نانو ممکن است فن آوری های مختلف در مورد تجدیدپذیر را به روش های مختلفی سرعت ببخشد: متخصصان در حال کشف وسیله ای برای اعمال فناوری نانو در فتوولتائیک ها هستند که تا سال 2020 پانل های خورشیدی را با تولید دو برابر یا سه برابر تولید می کند. توربین های بادی از نانو مواد با کارایی بالا مانند گرافن ، یک لایه ضخامت یک اتمی نانو مهندسی گرافیت معدنی که 100 برابر از فولاد قوی تر هستند ، بهبود می یابند. فناوری نانو تیغه های بادی سبک و سفت را فعال می کند که با سرعت باد کمتری نسبت به تیغه های معمولی می چرخند ؛ فناوری نانو می تواند در نسل بعدی باتری ها نقش اصلی داشته باشد. به عنوان مثال ، پوشش سطح الکترود با نانوذرات باعث افزایش سطح سطح می شود ، از این طریق جریان بیشتری بین الکترود و مواد شیمیایی داخل باتری جریان می یابد.
باتری ها
چنین تکنیک هایی می توانند با کاهش قابل توجه وزن باتری ها ، بازده وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی را افزایش دهند. فناوری نانو موقعیتی ایجاد کرده است که تغییرات قابل توجهی را در چندین حوزه ایجاد می کند ، به خصوص در انرژی که ممکن است باعث افزایش عملکرد بزرگ و احتمالاً ناگهانی در منابع تجدید پذیر و شبکه های هوشمند شود. پیشرفت های نانو نیز ممکن است با سفارشات قدرتی باعث افزایش توان باتری شود و به منابع متناوب مانند خورشیدی و باد اجازه می دهد سهم بیشتری از منبع برق را بدون آسیب به ثبات ارائه دهند.
علاوه بر این ، باتریهای برتر با ذخیره انرژی در مصرف انرژی ، انرژیهای تجدیدپذیر را تکمیل می کنند ، بنابراین باعث می شود کل مسئله تولید متناوب جبران شود. در آینده ای تقریباً دورتر ، ممکن است شاهد باشیم که سیستم های برق از فناوری نانو در خطوط انتقال استفاده می کنند. تحقیقات نشان می دهد که با استفاده از نانولوله های کربنی که می توانند بارهای بالاتری داشته باشند و حتی بدون از دست دادن نیرو حتی بیش از صدها کیلومتر انتقال یابد ، می توان سیمهای برقی را توسعه داد. پیامدهای قابل توجه هستند ، زیرا باعث می شود بهره وری از قدرت تولید در جایی که منبع ساده ترین آن برای مهار است ، افزایش یابد. دستگاه های نیمه هادی ، ترانزیستورها و سنسورها از فناوری نانو به ویژه در اندازه و سرعت بهره مند می شوند.
سنسورهای نانوتکنولوژی
Nanotech sensors
از سنسورهای Smart Smart Grid برای شناسایی مشکلات قبل از زمان استفاده می شود ، یعنی اندازه گیری تخریب کابل های زیرزمینی یا پایین آمدن قیمت سنسورهای شیمیایی که در حال حاضر برای ترانسفورماتورها وجود دارد. فناوری نانو احتمالاً برای تحقق کامل شبکه هوشمند در آینده نزدیک ضروری خواهد بود. بهره وری انرژی روشی برای مدیریت و محدود کردن رشد مصرف انرژی است. این یکی از ساده ترین و به صرفه ترین راه های مقابله با تغییرات آب و هوا ، بهبود رقابت در مشاغل و کاهش هزینه های انرژی برای مصرف کنندگان است.
