Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Lepkeszárnyból előállított nanoszerkezeteket vizsgáltak az ELKH kutatói

Bizonyos lepkefajok szárnyát cink-oxiddal bevonva környezetkímélő módon és olcsón állíthatók elő fotonikus nanoszerkezetek, amelyek lehetővé teszik a napenergia közvetlen hasznosítását kémiai folyamatok előidézésére – állapították meg az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Energiatudományi Kutatóközpont (ELKH EK) Műszaki Fizikai és Anyagtudományi, valamint Energia- és Környezetbiztonsági Intézetének kutatói.

Létrehozva:

|

Az eredmények új távlatokat nyithatnak többek között a vízben oldott szennyező anyagok – például festékek, gyógyszermaradványok, mikroműanyagok – káros hatásainak csökkentését célzó vízkezelés terén. A kutatást bemutató tanulmány a Royal Society Open Science című rangos szakfolyóiratban jelent meg – közölte az MTI-vel szerdán az ELKH. Mint a közlemény kiemeli, a napfényt a jövő elsődleges megújuló energiaforrásaként tartják számon, amelynek egyik közvetlen felhasználási formája a fotokatalízis. Ennek során a napenergiát közvetlenül hasznosítják kémiai folyamatok előidézésére, ami sokkal hatékonyabb, mintha előbb elektromos energiává alakítanák – például napelemek segítségével -, majd az így nyert energiát használnák fel a kémiai folyamatokban.

Egyes félvezető anyagok, mint például a cink-oxid és a titán-dioxid képesek ilyen kémiai változásokat előidézni. Elnyelik a rájuk eső fényt, és ezzel olyan gerjesztések keletkeznek bennük, amelyek a különféle, vízben oldott nemkívánatos anyagokban – például festékekben, gyógyszermaradványokban, mikroműanyagokban – kémiai változásokat idéznek elő, ezzel csökkentve azok káros hatásait. Tulajdonságaik révén a cink-oxid és a titán-dioxid is leginkább az ultraibolya fényt tudják hasznosítani fotokatalízis céljára, ami jelentősen bonyolítja és költségessé teszi felhasználásukat a vízkezelésben. Igen előnyös lenne, ha fokozni lehetne fotokatalitikus aktivitásukat a látható fény tartományában, hiszen akkor számos átlátszó műanyag és az üveg is használhatóvá válna, így olcsóbb lenne alkalmazásuk – áll a közleményben. Ennek egyik lehetséges módja a fotonikus kristályokként ismert, a fény terjedését befolyásolni képes, különleges nanoszerkezetek használata. A fotonikus kristályok két fényáteresztő, de optikai tulajdonságaikban jelentősen eltérő anyagból felépülő nanokompozitok, amelyekben az egyes alkotóanyagok elhelyezkedése szabályosan, a fény hullámhosszával összemérhető skálán váltakozik a térben. Emiatt adott hullámhosszúságú fény nem képes a fotonikus nanoarchitektúrákban terjedni, és visszaverődik azok felszínéről.

Ilyen nanokompozitok mesterséges előállítása ugyan lehetséges, ám drága és időigényes és káros anyagok alkalmazására is szükség lehet. Ezeket a nanoszerkezeteket ugyanakkor sok millió évvel ezelőtt már a biológiai evolúció is “felfedezte”. Például számos lepkefaj hímjeinek szárnyain előfordulnak fotonikus kristály jellegű – kitinből és levegőből felépülő – nanoarchitektúrák, amelyek a lepkék szexuális kommunikációjában játszanak meghatározó szerepet – emlékeztet a közlemény. Az ELKH EK kutatói közönséges vagy Ikarusz boglárka lepkéket (Polyommatus icarus) tenyésztenek, amelyek lehetővé teszik fotonikus nanoarchitektúrák környezetkímélő és olcsó előállítását. A laboratóriumi körülmények között nevelt lepkék esetében egyetlen szaporodó párnak hat-hétszász utódja is lehet. A nanoszerkezet egyik összetevője a levegő, ezért a lepkék szárnyain előforduló fotonikus nanoarchitektúrák fajlagos felszíne igen nagy. Mivel a folyadék és a szilárd anyag kölcsönhatása így sokkal nagyobb felületen érvényesül, mint egy sík anyagon – például üvegen -, ez további előnyökkel jár.

Advertisement

Modern anyagtudományi eljárásokkal, például atomi rétegleválasztással lehetséges a kitinalapú fotonikus nanoarchitektúra konformális beborítása néhány nanométer vastagságú cink-oxid réteggel, mely réteg vastagságának változtatásával a visszavert fény színe is hangolható. A kísérletekhez a kutatók különböző fajoktól származó, néhány nanométer vastagságú cink-oxid réteggel borított lepkeszárnyakat alkalmaztak. Kimutatták, hogy a fotokatalitikus hatás annál jobban fokozódik, minél nagyobb az átfedés a látható fény tartományában a cink-oxiddal borított lepkeszárny fényvisszaverése és a tesztanyagként alkalmazott, vízben oldott rodamin B festék fényelnyelése között. Ezzel igazolták, hogy a megfelelően nanostrukturált cink-oxid a látható tartományban is rendelkezik fotokatalitikus hatással, továbbá hogy ennek nagysága a fotonikus nanoarchitektúra jellegű biológiai szubsztrát optikai jellemzőinek változtatásával hangolható – áll az ELKH közleményében.

 

Advertisement

 

mti

Advertisement

Zöldinfó

A megújulók integrációját is segíti az új répcelaki alállomás

Új transzformátor-alállomást adott át az E.ON Répcelakon.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Új, 132/22 kilovoltos transzformátor-alállomást adott át az E.ON Hungária Csoport Répcelakon. Az uniós támogatással megvalósult, mintegy 2 milliárd forintos fejlesztés több mint 15 ezer ügyfél villamosenergia-ellátásának biztonságát javítja Vas vármegye északi részén – írja az alternativenergia.hu. A beruházás a Danube InGrid projekt részeként valósult meg az Európai Hálózatfinanszírozási Eszköz (CEF) támogatásával, az Európai Unió társfinanszírozásával. A magyarországi és szlovákiai villamosenergia-hálózatok fejlesztését célzó program célja a hálózatok korszerűsítése, a megújuló energiaforrások integrációjának elősegítése és az ellátásbiztonság növelése. Németh Imre, az E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt. vezérigazgatója az avatóünnepségen elmondta: társaságuk az elmúlt négy évben több mint 640 millió forinttal járult hozzá országosan a projekt kapcsán megvalósult fejlesztésekhez, a szlovákokkal közösen 116 milliárd forintnak megfelelő összegből gazdálkodó InGrid projekt pedig 60 milliárd forintnyi fejlesztést jelentett az Észak-Dunántúlon.

Hangsúlyozta: a térség, amelybe Répcelak is beletartozik, Magyarország egyik “gazdasági motorja”, amely jelentős mértékben járul hozzájárul a GDP-hez, a régióban pedig szavai szerint nagyon sok az olyan “fajsúlyos ipari szereplő”, amelyek energiaigényét hosszú távon is fenntartható módon és rugalmasan kell kiszolgálni.
“Ezek a fejlesztések mind hozzájárulnak ahhoz, hogy Magyarország energiaszuverenitása, ellátásbiztonsága szintet tudjon lépni” – mondta a vezérigazgató. Ona Kostinaite-Grinkevičiene, a CEF által társfinanszírozott villamosenergia- és okoshálózati projektek szektorvezetője elmondta: az InGrid okos projekt megvalósítása a tervek szerint 2027 közepén zárul. Az elért eredményekért, a megvalósított fejlesztésekért a projekteket felügyelő szakember köszöntőjében elismerését fejezte ki mind a magyar, mind a szlovák résztvevőknek.

Szabó József, Répcelak polgármestere köszöntőjében elmondta: az elmúlt időszakban 1,6 milliárd forintot költöttek a város vízellátásának fejlesztésére, ezzel a beruházással pedig az áramellátás korszerűsödött. Hozzátette: reméli, hogy a két fejlesztés vonzó lehet mindazoknak az embereknek és cégeknek, akik Répcelakon szeretnének letelepedni. A társaság sajtóhoz eljuttatott közleménye szerint az új létesítmény a Győr–Répcelak–Csepreg 132 kilovoltos távvezetékhez kapcsolódik, és egy 25 MVA teljesítményű transzformátorral biztosítja a térség villamosenergia-hálózatának nagyobb kapacitását és üzembiztonságát. A beruházás célja az ellátásbiztonság növelése, a hálózati veszteségek csökkentése, valamint a növekvő lakossági és gazdasági energiaigények kiszolgálása.

Advertisement

A tájékoztatóban azt írták, az új alállomásnak köszönhetően csökkenhet az áramszünetek és a feszültségingadozások kockázata, egy esetleges hálózati hiba esetén pedig gyorsabban végezhető el a hibák lokalizálása és elhárítása. A fejlesztés emellett lehetőséget teremt új villamosenergia-termelő kapacitások, köztük megújuló energiaforrások hálózati csatlakoztatására is. A csaknem 12 ezer négyzetméteres területen megépült létesítményhez új vezénylőépület, korszerű kapcsolóberendezések és a biztonságos üzemeltetést szolgáló infrastruktúra is tartozik. Az állomás kialakítása a későbbi bővítések lehetőségét is biztosítja – írták.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák