Ekologické bydlení

Obor nanotechnologie má v České republice dlouholetou historii. První zmínky o měření částic v nano měřítku pochází už z přelomu 40. a 50. let minulého století. V roce 1949 český profesor Armin Delong představil první elektronový mikroskop a uvedl jej do výroby.

Stroj Nanospider české společnosti Elmarco na výrobu nanovláken, foto: Elmarco

Výzkum a vývoj české nanotechnologické společnosti Advanced Materials JTJ (AMJTJ) v oblasti fotokatalytických aplikaci založených na využití nanočástic TiO2 se zaměřil také na využití velmi perspektivních materiálů – geopolymerů. Geopolymery, občas nazývané anorganické pryskyřice, jsou ideální báze pro speciální nano materiály, které dávají těmto materiálům nové funkce.

Mikrostruktura geopolymerů

Nové produkty založené na využití nanomateriálů přinášejí inovace v celé řadě oblastí. Kromě zcela nových výrobků dochází ke zlepšování vlastností tradičních produktů využívaných v každodenní praxi většinou z nás. Přední česká inovativní společnost v oblasti nanotechnologií Advanced Materials-JTJ s.r.o. vyvinula účinný prostředek na prodloužení životnosti řezaných květin.  

Vědečtí mágové z technologického institutu MIT přicházejí s další úžasnou hračkou. Tentokrát vyrobili papírové solární články. Jsou výjimečně lehké, snadno se vyrábějí, ale prozatím nemají přiliš vysokou účinnost. Přesto jde o krok dobrým směrem. pokračování…

Výzkumnící společnosti General Electric během několika minulých let pracovali s nanotechnologiemi a snažili se porozumět principu tzv. „superhydrofobních“ materiálů, tedy materiálů, které velice silně odpuzují vodu, a tento princip následně využít v praxi. Zájem GE míří v poslední době zejména do odvětví energetiky a letectví.

Například námraza na lopatkách větrných turbín ve výšce 60 metrů nad zemí způsobuje značné tření a snižuje výkon větrníků. Turbíny leteckých motorů, které musejí fungovat ve výšce 10 km nad zemským povrchem, jsou konstrukčně řešeny tak, že jsou odolné proti námraze, nicméně tato řešení jdou často na úkor energetické účinnosti. „Co kdybychom lopatku větrné turbíny nebo leteckého motoru opatřili nanomateriálem, který by dokázal odpuzovat vodu?“, klade si otázku Joseph Viciquerra, šéf projektu organizovaného Laboratoří pro mechanickou integraci a operabilitu při Globálním výzkumném centru GE v Niskayuně (USA, stát New York). „A co kdyby tyto materiály dokázaly odpuzovat i led?“ , pokračuje ve své otázce. Výsledkem by bylo obrovské zlepšení účinnosti.

Tenkovrstvé solární články jsou sice tenké, ale ne dost tenké. Výzkumníci na University of Texas v americkém Austinu aktuálně přišly s průlomovým objevem, díky kterému je možné solární články levně nanášet na jakýkoliv povrch, tedy prakticky “tisknout jako noviny”.

Řešením jsou, světě div se, opět nanotechnologie, resp. nanomateriály. Ty jsou 10 000x tenčí než lidský vlas a díky této mikroskopické velikosti mají dobré fyzikální vlastnosti ke zvyšování účinnosti.

I přesto se však účinnost přeměny světla na elektřinu spreje vyvinutého na univerzitě prozatím pohybuje kolem 1%. Aby mohl být tento produkt komerčně využit, chtějí vědci dosáhnout 10% účinnosti. Plánují tak učinit během následujících tří až pěti let.

Obrovskou výhodou takového řešení by bylo radikální snížení ceny solárních článků, a to údajně až o 90%. Bylo by totiž pak možné nanášet tyto poloprůhledné částice například na nerezovou ocel nebo například plasty. Tím pádem by bylo možné polepit třeba okna poloprůhlednou plastovou fólií fungující jako solární panel.

Plasty nemají u ekologů právě na růžích ustláno. Především, vyrábějí se z ropy. Ropa je špatná! Mohou obsahovat nebezpečné chemikálie. Ty jsou ještě horší! Přesto, vědci si dnes s umělou hmotou rádi hrají – kromě jiného se třeba snaží vytvořit plastové solární články. Ty by byly proti těm klasickým křemíkovým výrazně levnější, následně by zlevnily solární elektrárny a všichni by byli šťastní. Snad až na ČEZ a další provozovatele uhelných elektráren.