По оценкам экспертов,
рынок нанотехнологий в энергетической
сфере — один из самых бурно развивающихся
и перспективных. На сегодняшний день
в центре исследований, проводимых
учеными в энергетической сфере, стоят
проблемы преобразования энергии, ее
накопление и транспорт.
Главной сферой
применения веществ, созданных на основе
нанотехнологий, являются пока различного
рода катализаторы и другие методы
очистки, а также создание веществ с
новыми свойствами для различных отраслей
энергетики.
Примером является американская фирма Nanosolar, основанная в октябре 2001 года и располагающая рядом патентов в области наноэлектроники и солнечных элементов. Благодаря разработанным нанометодикам в производственном процессе солнечные батареи фирмы более производительны, чем остальные, основанные на кремнии, и отличаются низкой себестоимостью.
Нанометодика в технологии производства солнечных элементов сводится к применению пленок медь–индий–диселенид галлия (так называемые CIGS-пленки). Одно из преимуществ новой технологии производства пленок – «самосборка» жидкости, состоящей из наночастиц, которые покрывают поверхность CIGS. Благодаря этому солнечные элементы могут быть нанесены на гибкую основу. А это практически невозможно при использовании кремниевых элементов.
Сама методика была разработана фирмой Sandia National Laboratories, а Nanosolar ее лицензировала. Nanosolar уже выиграла инвестиционный конкурс в размере 100 млн. долларов на строительство самой крупной в мире фабрики по созданию дешевых солнечных элементов в районе залива Сан-Франциско. Суммарная мощность завода – около 430 МВт в год, а это втрое превышает суммарный годовой выпуск солнечных элементов в США. Выпускать компания будет в год до 200 млн. солнечных панелей.
Можно также выделить в этой отрасли разработку исследователей из Tайваньского национального университета Чаньсин - компьютерную энергонезависимую память на основе наночастиц. Правда, пока он обладает существенными недостатками: опытный образец может хранить всего 16 байт информации. Хотя устройство и называется энергонезависимым, но реальное время хранения информации в чипе-прототипе составляет 10 дней. Время автономной работы устройства пока еще чрезвычайно мало, однако авторы изобретения собираются увеличить его втрое уже в процессе изготовления следующего прототипа.
В апреле 2008г. в Зеленограде выпущен новый российский продукт: водородный топливный элемент. В то же время данный прибор пока подходит только для зарядки электроники малой мощности (например, мобильных телефонов), а также одноразовый в использовании. Необходимо отметить достаточно высокую цену изобретения.
С помощью нанотехнологий американская фирма Engelhard создала своего рода молекулярные «ворота», через которые проникают молекулы двуокиси углерода, а более крупные молекулы (метановые) остаются в веществе. Практическое применение это находит при фильтрации двуокиси углерода из природного газа и при создании автомобильных катализаторов.
Hydrocarbon Technologies разработала методику обработки угля с помощью нанотехнологий на молекулярном уровне таким образом, чтобы создавать из него экологически чистое жидкое топливо. Нанометод NxCat?, созданный на другой дочерней фирме Nanokinetix, позволяет наполнителям автомобильных катализаторов улавливать летучие органические остатки выхлопных газов.
А фирма Nanoforce сделала ставку на использование нанокатализаторов для очистки нефти с помощью нанометода Poly-Web – микроскопических водорослей, используемых для производства биоэтанола.
Световые диоды
представляют собой совершенно другую
область применения нанотехнологий.
Японская компания Nichia является на
сегодня ведущим изготовителем техники
освещения на основе нанотехнологий.
Их световые диоды во много раз эффективнее
обычных лампочек. А если учесть, что
20% мировой энергии тратится на освещение,
становится ясно – переход от обычных
ламп к светодиодам позволит существенно
экономить энергоресурсы.
В России также уже
налажен выпуск светодиодов компаниями
"Светлана-Оптоэлектроника"
и "Белый свет".
Нанотехнологии в
энергетике привлекают значительный
объем инвестиций во всех странах. Так,
в США, именно эта отрасль привлекала
одну из самых больших частей от всех
вливаний в нанотех.
Наиболее крупными
инвестициями в эту сферу в 2007г. являлись:
-
аккумуляторы, A123Systems ( 70 млн.долл.)
-
разработчик нанокристаллических проявителей, Innovalight (28 млн. долл.)
-
разработчик фотоэлектирических компонентов, Konarka ( 45 млн. долл.).
Можно говорить о значительных перспективах роста нанокомпаний в целом. По данным специалистов консалтинговой компании Cleantech Investor Network, инвестиции в "зеленые" компании (нанотехнологичные в том числе) выросли в мире на 8%, достигнув 1,2 млрд. долларов, в то время как инвестиции в фирмы традиционных технологий упали на 14%.