Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

A molekuláris szerkezetek forradalma: Kitagava, Robson és Yaghi lett a 2025-ös kémiai Nobel-díjas

Új típusú molekuláris szerkezet kifejlesztéséért három tudós kapja idén a kémiai Nobel-díjat.

Létrehozva:

|

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Kitagava Szuszumu japán, Richard Robson brit és Omar M. Yaghi jordániai születésű amerikai tudós kapja a fémorganikus térhálók kifejlesztésében elért eredményeiért az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia stockholmi bejelentése szerint. A három tudós a nyolcvanas évek végén olyan molekuláris szerkezeteket hozott létre, amelyek nagy porozitásúak, és amelyeken keresztül gázok és más vegyi anyagok áramolhatnak. Ezek az úgynevezett fémorganikus térhálók (MOF) alkalmasak bizonyos anyagok megkötésére és tárolására. Felhasználhatók például a sivatagi levegőből történő vízgyűjtésre, a szén-dioxid megkötésére, mérgező gázok tárolására vagy kémiai reakciók katalizálására – olvasható az alternativenergia.hu közleményében. Ezekben a molekuláris szerkezetekben a fémionok sarokkövekként működnek, amelyeket hosszú szerves (szénalapú) egységek kötnek össze. A fémionok és az összekötő szerves hidak együttesen nagy térfogatú, szűk üregeket tartalmazó kristályokat alkotnak. Ezeket a porózus anyagokat nevezik fémorganikus térhálóknak. A MOF-okban használt építőelemek változtatásával a kémikusok úgy tervezhetik meg őket, hogy azok adott anyagokat kössenek meg és tároljanak. A MOF-ok katalizálhatnak kémiai reakciókat, és léteznek az elektromos áramot vezető MOF-ok is.

“A fémorganikus térhálók hatalmas potenciállal rendelkeznek, és korábban elképzelhetetlen lehetőségeket teremtenek az új tulajdonságokkal rendelkező, egyedi anyagok gyártásában” – hangsúlyozta Heiner Linke, a Nobel-bizottság kémiai szekciójának elnöke. Olof Ramström, a Nobel-bizottság tagja a fémorganikus térhálókat a Harry Potter-könyvekből ismert Hermione mindent elnyelő táskájához hasonlította, mivel magyarázata szerint kívülről kicsik, de belülről tágasak. Az akadémia közleményében felidézték, hogy Richard Robson a nyolcvanas évek végén új módon tesztelte az atomok természetes viselkedésének következményeit. Pozitív töltésű rézionokat kombinált négy kötőhellyel rendelkező szerves molekulával. Ez utóbbi karjai kapcsolódtak a rézionokkal. A kombináció révén rendezett szerkezetű, üreges kristály képződött. A létrejött szerkezet olyan volt, mint egy számtalan apró üreggel teli gyémánt. Robson azonnal felismerte az új molekuláris szerkezetben rejlő lehetőségeket, de az akkor még instabil volt és könnyen összeomlott. Kitagava Szuszumu és Omar M. Yaghi 1992 és 2003 között külön-külön elért úttörő felfedezései alapozták meg a fémorganikus térháló szintézisét.

Kitagava kimutatta, hogy a gázok be- és kiáramolhatnak az MOF-okból, és azok flexibilitását is megjósolta. Yaghinak sikerült létrehoznia egy nagyon stabil MOF-ot, és elérte, hogy tulajdonságai kívánságra módosíthatók legyenek. A díjazottak úttörő felfedezéseit követően a tudósok több tízezer különböző fémorganikus térhálót hoztak létre. Ezek közül több is hozzájárulhat az emberiség sürgető problémáinak megoldásához, például a le nem bomló, örök vegyi anyagok (PFAS) vízből történő kiválasztásához, a környezetben található gyógyszermaradványok lebontásához, a szén-dioxid megkötéséhez vagy a sivatagi levegőből történő vízgyűjtéshez. A bejelentésen elhangzott, hogy a fémorganikus térhálókat biológiai kompatibilitásuk és gyógyászati felhasználásuk szempontjából is vizsgálják.

Advertisement

A 74 éves Kitagava Szuszumu alma matere, a Kiotói Egyetem kémiaprofesszora. A 88 éves Richard Robson, aki az Oxfordi Egyetemen doktorált, Ausztráliában, a Melbourne-i Egyetemen dolgozik. A 60 éves Omar M. Yaghi az Illinois-i Egyetemen doktorált és jelenleg a Kaliforniai Egyetem Berkeley-i intézményének tudósa. A díjazottakat bejelentő szerdai sajtótájékoztatón telefonon sikerült elérni Kitagava Szuszumut, aki elmondta, hogy nagyon meglepte őt Hans Ellegren, a Svéd Királyi Tudományos Akadémia főtitkárának hívása. “Nagy megtiszteltetés számomra, és nagy örömmel tölt el, hogy régóta folyó kutatásaimat elismerték. Nagyon köszönöm!” – mondta a japán tudós. Ellegren hozzátette, hogy mind a három tudós “nagyon boldog volt”, amikor megtudták a hírt.

Robson, akit az AP hírügynökségnek is sikerült elérnie, elmondta, hogy “természetesen nagyon örül, és fel is izgatta a hír”, de hozzátette, hogy “életének egy késői szakaszában érte, amikor már nem biztos, hogy olyan állapotban van, hogy képes legyen megbirkózni vele”. A Nobel-díjhoz járó 11 millió svéd koronát (388 millió forintot) a tudósok között egyenlő arányban osztják el. A díjat a szokásoknak megfelelően december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át. A kémia hagyományosan a harmadik az összesen hat Nobel-díj bejelentésének sorában. Az irodalmi díj csütörtökön, a békedíj pedig pénteken következik. A Nobel-hét hétfőn zárul a közgazdasági Nobel-emlékdíj nyertesének kihirdetésével.

Advertisement

Zöld Energia

Több család kaphat pénzt akkumulátorra: mit kell tudni az új bejelentésről?

Módosították a lakossági energiatároló programot, így 57 ezer család juthat támogatáshoz akkumulátorok beszerzésére, elősegítve a napelemes rendszerek által megtermelt energia hatékonyabb felhasználását.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

A korábban tervezettnél harmadával több, összesen 57 ezer háztartás juthat vissza nem térítendő támogatáshoz a lakossági energiatároló programban, írja az alternativenergia.hu hírportál. Kapitány István gazdasági és energetikai miniszter bejelentése szerint a pályázat módosításával legalább 285 megawatt új tárolói kapacitás létesülhet Magyarországon. A program célja, hogy a napelemes rendszerek tulajdonosai hatékonyabban használhassák fel a megtermelt villamos energiát, és kevésbé függjenek a hálózati áram vételezésétől. A lakossági energiatároló programot eredetileg az előző kormány hirdette meg, a mostani kabinet azonban módosította a pályázat feltételeit. Kapitány István a közösségi oldalán közzétett bejegyzésében arról számolt be, hogy az eredetileg tervezettnél mintegy egyharmaddal több család részesülhet a fejlesztésekhez nyújtott forrásból. A módosítás eredményeként a támogatásban részesülő háztartások végleges tervezett száma 57 ezerre emelkedik. A miniszter közlése szerint a bővítés révén legalább 285 megawatt új energiatárolói kapacitás jöhet létre. Ez a becslés arra az esetre vonatkozik, ha minden nyertes pályázó a támogatásból beszerezhető legkisebb kapacitású energiatároló berendezést választja. A ténylegesen kiépülő kapacitás ennél magasabb is lehet, amennyiben a háztartások nagyobb akkumulátoros rendszerek telepítése mellett döntenek.

A program költségeinek jelentős részét a kormány a következő évi költségvetésből biztosítja. A bejelentés egyúttal a kivitelezési folyamat ütemezését is érinti: a kivitelezői szerződések megkötésének határidejét jövő februárra tolták ki. Ez a változtatás a projektek előkészítésére és a megvalósítás megszervezésére rendelkezésre álló időt is befolyásolja.

Miért fontosak az akkumulátorok a napelemes rendszerek mellett?

A lakossági energiatárolók támogatását a magyar villamosenergia-rendszer egyik alapvető problémája indokolja: a napelemes termelés és a háztartások fogyasztása nem feltétlenül ugyanabban az időszakban éri el a csúcsát. A Klímapolitikai Intézet már az eredeti pályázat meghirdetésekor felhívta a figyelmet erre az eltérésre. A háztartási napelemes rendszerek jellemzően a déli órák környékén, illetve kora délután termelik a legtöbb villamos energiát, miközben a lakossági fogyasztás gyakran a kora esti órákban a legmagasabb. Ilyenkor a napelemek termelése már csökken, miközben a háztartásokban elindulhat a főzés, a világítás és számos más elektromos berendezés használata.

Advertisement

A különbség mérséklésében jelentős szerepet kaphatnak az akkumulátoros energiatárolók. A napközben megtermelt, azonnal fel nem használt villamos energia egy része eltárolható, majd később, például este felhasználható. Ezzel növelhető a helyben megtermelt energia saját célú felhasználásának aránya, és csökkenthető a hálózatból vásárolt villamos energia mennyisége.

Az energiatárolás emellett a hálózati terhelés kiegyensúlyozásához is hozzájárulhat. Ha a napelemes háztartások a termelési csúcs idején nem táplálják be a teljes többletenergiát a hálózatba, hanem annak egy részét eltárolják, majd a későbbi fogyasztásuk fedezésére használják fel, az mérsékelheti a termelés és a fogyasztás időbeli eltéréséből fakadó problémákat.

Advertisement

Az elszámolástól is függhet a megtérülés

Az akkumulátorok alkalmazása a háztartások számára az elszámolási rendszertől való függést is mérsékelheti. A tároló lehetővé teszi, hogy a napelemes rendszer tulajdonosa ne kizárólag a termelés pillanatában tudja felhasználni a megtermelt energiát. Ez különösen azokban az időszakokban lehet előnyös, amikor a hálózatba betáplált és a később vételezett villamos energia pénzügyi elszámolása eltérő feltételek szerint történik. A beruházás gazdaságossága ugyanakkor függ a háztartás fogyasztási szokásaitól, a napelemes rendszer méretétől, az akkumulátor kapacitásától, valamint a vonatkozó elszámolási szabályoktól is.

A támogatási program 57 ezer háztartásra történő kiterjesztése ezért nemcsak a lakossági beruházások finanszírozása szempontjából jelent változást, hanem a hazai energiatárolási kapacitások bővítéséhez is hozzájárulhat. A tényleges eredményeket az határozza majd meg, hogy hány nyertes valósítja meg a beruházást, mekkora tárolókat telepítenek, és az új rendszerek milyen mértékben segítik a napközbeni napelemes termelés későbbi felhasználását.

Advertisement

 

 

Advertisement

A borítókép illusztráció.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák