Innovative Applications of Nonmaterial's and Nanotechnologies in the Energy Sector

• Autorzy: Izabela Okońska , Zenon Foltynowicz

Warianty tytułu

Innowacyjne zastosowania nanomateriałów i nanotechnologii w sektorze energetycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

To secure a global energy supply in the long-term, it is essential not only to improve energy consumption efficiency and reduce the related environmental impact but also to limit energy losses during energy conversion, transmission and use. Each sector involved in energy production and use may be streamlined for greater efficiency and cost savings by taking advantage of nanotechnology. Nanotechnological innovations in the energy sector can only be implemented if a proper political, economic and business environment is created in each country as proper legislation, support for research and production technologies and social awareness are all essential prerequisites. Of the many innovative engineering solutions for the energy industry and climate protection which rely on nonmaterial's and advanced technologies, particularly notable on account of their dynamic growth and high demand caused by the absence of other improvement alternatives are materials used to construct wind turbines, power transmission systems, carbon capture membranes and hydrogen storage facilities. (original abstract)

Realizacja globalnego zapotrzebowania na energie w dłuższej perspektywie czasowej wymusza nie tylko poprawę efektywności zużycia i ograniczenia wpływu na środowisko, ale także ograniczenie strat energii podczas jej konwersji, przesyłu i użytkowania. Każdy z sektorów związanych z produkcja i wykorzystaniem energii może być zoptymalizowany pod katem wydajności oraz ograniczenia kosztów poprzez zastosowanie osiągnięć nanotechnologii. Wdrożenie nanotechnologicznych innowacji w sektorze energetycznym uzależnione jest od warunków politycznych, ekonomicznych i gospodarczych każdego kraju ze względu na ustawodawstwo, wsparcie badan i technologii produkcji oraz świadomość społeczna. Spośród wielu innowacyjnych rozwiązań inżynierskich dla energetyki i ochrony klimatu, które wykorzystują nanomateriały i nowoczesne technologie, na szczególna uwagę, ze względu na dynamiczny rozwój oraz duże zapotrzebowanie podyktowane brakiem innych możliwości optymalizacji, zasługują omówione w tej pracy materiały na konstrukcje wiatraków, systemy przesyłu prądu, membrany do wychwytywania dwutlenku węgla oraz magazyny wodoru. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Energy; Electric power engineering; Nanotechnology

PL

Energia; Elektroenergetyka; Nanotechnologia

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2012
• Numer: nr 1
• Strony: 9--19

Twórcy

autor

Izabela Okońska

• Poznań University of Economics, Poland

autor

Zenon Foltynowicz

• Poznań University of Economics, Poland

Bibliografia

• [1] White Paper. Energy for the future. Renewable sources of energy. European Commission, Brussels, 27 November 1997.
• [2] Kyoto Protocol to the UN Framework Convention on Climate Change, Kyoto, 11 December 1997, Official Journal of 17 October 2005.
• [3] Directive 2001/77/EC of the European Parliament and the Council of 27 September 2001, Official Journal of the European Communities L 283, Brussels, 27 October 2001.
• [4] UN Framework Convention on Climate Change (UN FCCC). New York, 9 May 1992, Official Journal of 10 May 1996.
• [5] Poland's energy policy through 2030, Ministry of Economy. Project of 5 March 2009, Warsaw, March 2009.
• [6] Driver D. (2008) Making a material difference in energy, Energy Policy 36, 4302-309.
• [7] Application of Nanotechnologies in the Energy Sector, Vol. 9 of the series Actionslinie Hessen-Nanotech of the Hessian Ministry of Economy, Transport, Urban and Regional Development.
• [8] Paska J., Sałek M., Surma T. (2009) Current status and perspectives of renewable energy sources in Poland. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13, 142-154.
• [9] Kelsall R.W., Hamley I.W., Geoghegan M. (2008) Nanotechnologie. Red. K. Kurzydłowski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warsaw (in Polish).
• [10] Jurczyk M. (2001) Nanomateriały, wybrane zagadnienia. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań (in Polish).
• [11] Commission Recommendation of XXX on the definition of nanomaterial. http://ec.europa.eu/environment/chermcals/nanotech/pdf/commision_recommendation.pdf.
• [12] Foltynowicz Z. (2011) Nanomateriały, nanobiznes - nowe trendy w towaroznawstwie, Nowe trendy w metodologii nauk ekonomicznych i możliwości ich wykorzystania w procesie kształcenia akademickiego. Problemy szczegółowe metodologii nauk ekonomicznych. Red. A. Grzelak, K. Pająk. Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu, Poznań, tom 2, s. 134-148 (in Polish).
• [13] Composites Help Improve Wind Turbine Breed, Reinforced plastics, April 2005.
• [14] Adhesives for Bonding Wind Turbine Blades, Reinforced plastics, January/February 2009.
• [15] Dalili N., Edrisy A., Carriveau R. (2009) A review of surface engineering issues critical to wind turbine performance. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13, 428-438.
• [16] Advanced Materials for Turbine Blade Manufacture, Reinforced plastics, April 2007.
• [17] Nanotechnology Providing New Composites, Reinforced Plastics, November 2003.
• [18] Przygocki W., Łochowicz A., Fulereny i nanorurki, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warsaw 2001 (in Polish).
• [19] Lau K.T., Lu M., Hui D. (2006) Coiled carbon nanotubes: Synthesis and their potential applications in advanced composite structures. Composites, B, 37, 437-448.
• [20] Foltynowicz Z., Jonas C, Wonka J. (2009) Recycling of Waste Glass Fiber Reinforced Plastic with Microwave Pyrolysis, in Recykling i odzysk materiałów polimerowych. Materiały - Technologie - Utylizacja, red. A.K. Błędzki, Z. Tartakowski. Wydawnictwo Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, Szczecin, s. 308 (in Polish).
• [21] NGPs - An Emerging Class of Nanomaterials, Reinforced Plastics, November 2008.
• [22] Recycling Wind, Reinforced Plastics, January/February 2009.
• [23] Martinez E., Sanz F., Pellegrini S., Jimenez E., Blanco J. (2009) Life cycle assessment of a multi-megawatt wind turbine. Renewable Energy, 3, 667-673.
• [24] Schleisner L. (2000) Life cycle assessment of a wind farm and related externalities. Renewable Energy, 20, 279-288.
• [25] Gleich A., Steinfeldt M., Petschow U. (2008) A suggested three-tiered approach to assessing the implications of nanotechnology and influencing its development. J. Cleaner Production, 16, 899-909.
• [26] Time Ripe for Superconductivity, Materials Today, April 2002.
• [27] Leonowicz M. (1998) Nanokrystaliczne materiały magnetyczne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warsaw (in Polish).
• [28] Membranowa separacja C02. Energetyka - serwis branżowy xtech.pl
• [29] Hu Q., Marand E., Dhingra S., Fritsch D., Wen J., Wilkes G. (1997) J. Membrane Sci., 135,65-79.
• [30] Zhang Y., Balkus K.J., Musselman I.H., Ferraris J.P. (2008) J. Membrane Sci., 325, 28-39.
• [31] Shao L., Low B.T., Chung T.-S., Greenberg A. (2009) Polymeric membranes for the hydrogen economy: Contemporary approaches and prospects for the future. J. Membrane Sci., 327, 18-31.
• [32] Zaluski L., Zaluska A., Ström-Olsen J.O. (1997) Nanocrystalline metal hydrides. J. Alloys Compounds, 253-254, 70-79.
• [33] Okońska I. (2008) Nanomateriały metaliczne odwracalnie absorbujące wodór typu Mg-3d (Fe, Co, Ni, Cu)". Doctor thesis, Poznań University of Technology, (in Polish).
• [34] Okońska I., Iwasieczko W., Jarzębski M., Nowak M., Jurczyk M. (2007) Hydrogenation properties of amorphous 2Mg + Fe/x wt% Ni materials prepared by mechanical alloying (x = 0,100,200). Int. J. Hydrogen Energy, 32, 4186-4190.
• [35] Szewczyk P. (2011) Nanotechnologie. Aspekty techniczne, środowiskowe i społeczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (in Polish).