納米技術在能量中

納米技術提供了通過新技術解決方案和優化的生產技術在經濟地利用可再生能源生產中提高能源效率的潛力。納米技術創新可能會影響能源部門增值連鎖的每個部分：

讓我們詳細研究能源價值鏈的這五個區域（取自“納米技術在能源部門的應用”（PDF））

納米技術為開發常規能源（化石和核燃料）和可再生能源等地熱能，陽光，風，水，潮汐或生物質等可再生能源提供基本的改進潛力。例如，納米塗層，耐磨鑽探探針允許優化用於開發油和天然氣沉積物或地熱能的係統的壽命和效率，從而節省成本。進一步的實例是用於風和駕駛廠的較輕，更堅固的轉子葉片的高型納米材料以及機械壓力部件（軸承，齒輪箱等）的磨損和耐腐蝕層。納米技術將在通過光伏係統中起決定性作用，特別是在太陽能的強化使用中。例如，在常規結晶矽太陽能電池的情況下，抗反射層可實現效率的增加，以較高的光產率。

然而，首先，它將是替代細胞類型的進一步發展，例如薄層太陽能電池（除矽或銅/銦/硒等其他材料係統中），染料太陽能電池或聚合物太陽能電池主要將從納米技術中獲利。據說聚合物太陽能電池具有高潛力，特別是在供應便攜式電子設備的情況下，由於價格合理的材料和生產方法以及柔性設計。中期發展目標是效率約為。10％和幾年的壽命。這裏，例如，納米技術可以有助於優化層設計和組分結構中有機半導體混合物的形態。從長遠來看，納米結構的利用，如量子點和線，可以允許太陽能電池效率超過60％。

將主要能源轉化為電力，熱量和動能能量需要最大的效率。效率增加，特別是在化石燃氣和蒸汽發電廠，有助於避免大量的二氧化碳排放量。

然而，更高的電廠效率需要更高的操作溫度，從而需要耐熱的渦輪機材料。例如，通過用於發電廠或飛機發動機的渦輪機葉片的納米級熱和耐腐蝕層，通過增加的操作溫度或輕質建築材料（例如鋁化鈦）的應用來提高效率。

納米優化的膜可以擴大燃煤發電廠中發電的分離和氣候中性儲存的可能性範圍，以使這一重要的發電方法在長遠來看環境更友好。通過燃料電池轉換化學能的能量產量可以通過納米結構電極，催化劑和膜來加強，這導致汽車，建築物和移動電子產品的運行中的經濟應用可能性。

熱電能量轉換似乎相當有前景。具有優化邊界層設計的納米結構半導體有助於提高效率，這可以增加廣泛應用的方式，以利用廢熱，例如在紡織品中的便攜式電子設備的人體熱量。

關於電流傳輸中的能量損失的降低，希望納米管等納米材料的非凡導電性可用於在電纜和電力線中應用。此外，存在用於優化用於無損電流傳導的超導材料的納米技術方法。

從長遠來看，提供了無線能量傳輸的選擇，例如，通過激光，微波或電磁共振。未來的配電將需要電力係統提供動態負載和故障管理，需求驅動的能源供應，具有靈活的價格機製，以及通過許多分散的可再生能源喂養的可能性。

納米技術可以通過納米感覺裝置和能夠應對這種網格的極其複雜的控製和監測的納米感覺裝置和功率 - 電子部件來果斷地促進這種視覺的實現。

用於增強電池和超級電容器等電能存儲的納米技術的利用結果是徹頭徹尾的有效。由於電池電壓高，能量和功率密度優異，鋰離子技術被認為是最有前途的電能存儲變體。

納米技術可以果斷地提高鋰離子電池的能力和安全性，例如通過新的陶瓷，耐熱和柔性隔板和高性能電極材料。公司Evonik將這些係統的商業化推動了混合動力和電動汽車的應用以及靜止能量存儲。

從長遠來看，甚至氫似乎是對環保能源供應的有希望的能源儲存。除了必要的納米結構調整外，氫氣的有效儲存被認為是對可能的氫氣管理方式成功的關鍵因素之一。