Saf su təkcə həyat mənbəyi deyil, gələcəyin enerji anbarı da ola bilər. Alimlər suyu 1 nanometr ölçülü kanallara “kilidləyərək” elektrik yükünü saxlamağın yeni yolunu göstəriblər.
Hamburg University of Technology-də Dr. Vasily Artemov-un rəhbərlik etdiyi komanda bu nəticəyə gil minerallarının daxilindəki ultra-dar kanallardan istifadə etməklə gəlib. Araşdırma “BlueMat—Water-Driven Materials” mükəmməllik klasteri çərçivəsində aparılıb.
Su necə enerji anbarına çevrilir?
Adi halda saf su elektrik enerjisini effektiv saxlamaq üçün uyğun material sayılmır. Amma alimlər onu nanometr ölçülü kanallara yerləşdirəndə davranış tam dəyişir.
Bu məhdud mühitdə su molekulları elektrik yüklərinin saxlanması və daşınması üçün daha əlverişli struktur yaradır. Nəticədə tədqiqatçılar su əsaslı superkondensator modeli hazırlayıblar.
Ən maraqlı məqam budur: tədqiqatçılar saf suyu gil minerallarındakı 1 nanometrlik kanallara yerləşdirərək elektrik yükünü səmərəli saxlaya və daşıya bilən superkondensator yaradıblar.
Niyə bu kəşf vacibdir?
Superkondensatorlar batareyalardan fərqli olaraq enerjini çox sürətli yığıb-boşalda bilir. Onlar elektrik avtomobillərindən tutmuş portativ cihazlara qədər bir çox sahədə istifadə oluna bilər.
Əgər su əsaslı yanaşma praktikada özünü doğrultsa, enerji saxlama sistemləri daha təhlükəsiz və ekoloji baxımdan daha cəlbedici ola bilər. Çünki su yanıcı elektrolitlərə nisbətən daha stabil və əlçatan materialdır.
Gil mineralları burada nə rol oynayır?
Gil minerallarının içində təbii olaraq çox dar kanallar mövcuddur. Alimlər bu kanallardan su molekullarını idarə etmək üçün nanoölçülü “laboratoriya” kimi istifadə ediblər.
Bu yanaşma material elminin əsas ideyasını göstərir: bəzən maddənin özünü yox, onun yerləşdiyi mühiti dəyişmək kifayətdir. Su nanokanallarda tamamilə fərqli enerji davranışı nümayiş etdirə bilir.
Növbəti addım nə olacaq?
Hazırkı nəticə laboratoriya səviyyəsində mühüm elmi göstəricidir. Texnologiyanın real cihazlara keçməsi üçün davamlılıq, istehsal miqyası və enerji sıxlığı kimi suallar cavablandırılmalıdır.
Amma bu iş enerji saxlama sahəsində maraqlı istiqamət açır. Gələcəkdə daha təhlükəsiz superkondensatorların əsasında bahalı və riskli materiallar yox, sadə su və ağıllı nanoarxitektura dayana bilər.
Nəticə: 1 nanometrlik kanallara sıxılan su, enerji saxlama texnologiyalarında təhlükəsiz və daha yaşıl alternativlər üçün gözlənilməz, amma çox ümidverici qapı açır.