Szélesítik a megújuló energiatermelés lehetőségeit

2017.11.14. 14:46

A megújuló energiatermelés széleskörű elterjedéséhez kulcskérdés a jobb hatásfok elérése és a hatékonyabb energiatárolás. A tudományos kutatások egyre nagyobb szerepet kapnak abban, hogy az energiaszektor környezetbarát módon, megújuló forrásokból állítson elő energiát, ugyanakkor az ellátás stabil és kiszámítható legyen: áramra akkor is szükség van, ha éppen nem süt a nap. Ezt részben hatékonyabb energiatárolással, részben jobb energiaelosztási módszerrel lehet elősegíteni, míg a hatékonyabb napelemek előállításában például új anyagok alkalmazása vezethet sikerre.

Az MTA Energiatudományi Kutatóközpont és az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont anyagtudományra és méréstechnológiára specializált csoportjai már több sikert is magukénak tudhatnak ezen a területen, például a fotoaktív perovszkitok kombinálása szén nanocsövekkel témában. Ezek alapján most olyan stratégiai projektet indítottak, melyben az elsődleges cél a napenergiát hasznosító ún. fotovillamos energiatermelés, tárolás és egyéb környezeti hatások kutatása.

A kutatás során új napelemeket fejlesztenek fotovillamos erőművekhez, új optikai tulajdonságú anyagok létrehozásával: elsősorban ólom és ón alapú perovszkit típusú, valamint ásványi (pirit valamint Cu-Zn-Sn-szulfidok) alapú anyagokat terveznek felhasználni.

Az energiaellátást intelligens villamosenergia-hálózat (smart grid) számítógépes szimulációjával tesztelik hálózati és háztartási méretű fotovillamos (PV) rendszerek esetén.

Szén nanocső vékonyrétegre leválasztott ólomalapú perovszkit nanokristályok, lehetséges napelem rétegszerkezetek céljára

Forrás: MTA

A megújuló energia tárolására egyrészt hidrogén elektrolízises előállítását elősegítő katalizátorokat fejlesztenek, másrészt szén nanoszemcsékkel adagolt szuperkondenzátorok használatának lehetőségeit tárják fel.
A kutatás során a lézeres energiatovábbítást is vizsgálják, amelynek célja, hogy egy a fotovillamos átalakítónál speciális adaptív optikával optimális méretűre fókuszálható nagyteljesítményű lézer továbbítsa az energiát mozgó és mobil eszközök felé.

A megújuló energetikához kapcsolódóan nanotechnológiai eljárások hatásaival is foglalkoznak, különös tekintettel a biomassza hasznosításra, a légköri aeroszolok összetételére és nanorészecskék környezeti hatására.

A projekt folyamán kiemelt szerepet kapnak a nanoszerkezetű anyagok előállítási módszerei, spektroszkópiai, mikroszkópiai, szeparációs anyagvizsgálati és minősítési eljárásai és ezek kiértékelése. A feladatokhoz olyan speciális berendezéseket is beszereznek, mint a dual beam mikroszkóp (SEM+FIB: pásztázó elektronmikroszkóp, fókuszált ionnyaláb), részecskeszeparátor, Raman-mikrospektrométer, potenciosztát vagy gázkromatográf.

A projekt fejlesztési eredményei és a megerősített kutatási infrastruktúra a magyarországi vállalatok piaci igényeit is segítik majd: lehetőségük lesz többek között korszerűbb szerkezeti és felületi anyagvizsgálatokat folytatni, szennyeződéseket kimutatni, a kutatás publikált eredményeit felhasználni. A kutatócsoportok felkészült műhelyként kapcsolódnak a hazai ipar munkájába.

A „Stratégiai műhely a megújuló alapú energiarendszer technológiai kihívásaira" című VEKOP-2.3.2-16-2016-00011projekt az Európai Unió és Magyarország Kormánya közös finanszírozása keretében az Európai Strukturális és Beruházási Alapok 564 MFt-os támogatásával a Versenyképes Közép-Magyarország Operatív Program keretében valósul meg.