Nanoteknoloji

 Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği, alternatif enerji üretimi ile ilgili yeni malzeme ve proseslerin geliştirilmesi ile ilgili çalışmaların her safasında önemli bir yer tutmaktadır. Nanomalzemeler ve nano yapılar kullanılarak güneş pillerinin verimleri laboratuar skalasında %40'lara kadar yükseltilmiş ve güneş pillerinin polimer ve kumaş gibi bükülebilir alttaşlar üzerinde üretilebilmesi sağlanmıştır [3, 4]. Bunun yanısıra yakıt pillerinin boyutlarının küçülmesiyle yeni uygulama alanlarının kapıları aralanmıştır. Nanokompozit malzemeler kullanılarak çok küçük hacimlere hidrojen depolanabilmekte, yine nanokompozitler ile rüzgar türbinlerinin kanatları daha hafif ve dayanıklı olabilmektedir. Aşağıdaki figürde nano-malzemeler ve sistemler kullanılarak güneş enerjisinden elektrik üretimi şematik olarak özetlenmiştir. Fotovoltaik cihazlarda nano-yapılı malzemeler hem yarıiletken hem de yansımayı engelleyen anti-reflektans yüzeylerde kullanılmaktadır. Bunların yanısıra nano-üretim yöntemleri ile daha küçük alanlardan daha yüksek verimler elde edilebilmektedir. Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren bir başka sistem de foto-elektro kimyasal pillerdir. Bu pillerde foto-elektrik etki ile üretilen elektrik enerjisi suyun hidrolizinde kullanılarak hidrojen gazı üretilir. Bilindiği üzere hidrojen gazı yakıt pilerinde yakıt olarak kullanılmaktadır. Yakıt pilleri küçük hacimlerde yüksek güç yoğunluklarının elde edilebilmesi ile ön plana çıkan önemli bir yenilenebilir enerji kaynağıdır [5]. Nano-malzemeler ve yapılar enerji depolama sistemlerinde de yüksek verim elde edilmesini sağlamaktadır.

Kaynak: http://cneec.stanford.edu/about/images/CNEEC-Zhebo-new-diagram-2011-v1-d...