{"id":20993,"date":"2011-09-27T10:45:43","date_gmt":"2011-09-27T07:45:43","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=20993"},"modified":"2011-09-27T10:45:43","modified_gmt":"2011-09-27T07:45:43","slug":"juhatav-tuli-naitab-teed-energiatootmise-tulevikku","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=20993","title":{"rendered":"Juhatav tuli n\u00e4itab teed energiatootmise tulevikku"},"content":{"rendered":"

Teadus valgusest on olnud vedeliku teadusega tihedalt p\u00f5imunud alates 1862. aastast, mil L\u00e9on Foucault avastas valguse kiiruse. Ta t\u00f5des seda vaatluste k\u00e4igus, millest ta j\u00e4reldas, et valgus peab levima vees aeglasemalt kui \u00f5hus. Valguse erinevat f\u00fc\u00fcsikalist k\u00e4itumist erinevates keskkondades <\/strong> rakendatakse t\u00e4nap\u00e4eval nii valguse kogumiseks kui ka sihip\u00e4raseks suunamiseks. Ajakirja Nature Photonics <\/em>oktoobriv\u00e4ljaanne keskendub optovoolavuse temaatikale (ingl. k. optofluidics<\/em>). Tegemist on teemavaldkonnaga, mis \u00fchendab omavahel optika ja\u00a0mikroskoopilistes kogustes voolavate vedelike f\u00fc\u00fcsikaga. Enamasti tehakse katseid spetsiaalselt konstrueeritud nn. mikrovedelik-rakkudes (ingl. k. microfluidic chips<\/em>), mis kujutavad endast l\u00e4bipistvaid mikrokanalitest koosnevaid vedeliks\u00fcsteeme.<\/strong><\/strong><\/p>\n

\u0160veitsi Riikliku Tehnoloogiainstituudi \u00c9cole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Lausanne\u00b4i (EPFL) Tehnika\u00fclikooli dekaani Demetri Psaltise<\/strong> ja kaasautorite kirjutatud \u00fclevaates arutletakse optovoolavuse v\u00f5imaluste \u00fcle, leidmaks lahendeid selle sajandi k\u00f5ige probleemsemas valdkonnas \u2013 energeetikas, kirjutab Physorg.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Kombineerides nanotehnoloogiat optikaga, on v\u00f5imalik t\u00f5sta bioreaktorite t\u00f5husust. Pilt: EPFL \/ Greg Pasche<\/p><\/div>\n

,,Suunates valgust ja keskendudes selle k\u00f5ige efektiivsematele kasutusaladele , v\u00f5iksime suuresti t\u00f5sta hetkel kasutatavate energiatootmiss\u00fcsteemide, n\u00e4iteks biok\u00fctuse reaktorite ja p\u00e4ikesepatareide t\u00f5husust ning luua ka t\u00e4iesti uusi energia tootmise mooduseid,\u201d selgitas Psaltis, r\u00f5hutades j\u00e4rgnevat: ,,EPFL on maailma juhtivaim asutus optovoolavuse uurimises ning meil on v\u00f5imalus arendada t\u00f5eliselt efektiivseid energiaallikaid.\u201d<\/p>\n

Lisaks tavap\u00e4rastele opto-elektrilistele p\u00e4ikesepatareidele kasutatakse p\u00e4ikesevalgust energia tootmises ka teistel printsiipidel p\u00f5hinevana. N\u00e4iteks kasutatakse seda suurtes t\u00f6\u00f6stuslikes biok\u00fctusejaamades vee ja s\u00fcsihappegaasi muutmisel metaaniks. P\u00e4ikesevalguse kontsentreerimiseks rakendatakse tihti prismasid ja peegleid, et soojendada vett elumajade katustel. Nendes tehnikates rakendatakse juba praegu optovoolavuse printsiipe \u2013 kontrollitakse ja manipuleeritakse valguse ja vedeliku \u00fclekannet \u2013 kuid tihti ilma nano- ja mikrotehnoloogia t\u00e4psuseta.<\/p>\n

Futuristlik n\u00e4ide: optovoolavusel p\u00f5hinev solaarvalgustuss\u00fcsteem<\/strong><\/p>\n

Kuidas oleks v\u00f5imalik kasutada \u00e4ra hoone v\u00e4lisseinale langevat valgust? V\u00f5ib ette kujutada p\u00e4ikesevalgust, mida suunatakse hoone sisse. Optovoolavusel t\u00f6\u00f6tav p\u00e4ikesevalguss\u00fcsteem oleks v\u00f5imeline p\u00fc\u00fcdma katustelt p\u00e4ikesevalgust, kasutades valgust kontsentreerivat s\u00fcsteemi. See j\u00e4lgib P\u00e4ikese liikumise teekonda, muutes vee abil s\u00fcsteemi optilisi omadusi, n\u00e4iteks murdumisn\u00e4itajat. P\u00e4ikesevalgus suunatakse seej\u00e4rel kiudoptilistest kaablitest valmistatud valgustorude kaudu l\u00e4bi kogu hoone kontoriruumide lagedesse, siseruumide p\u00e4ikesepaneelidesse v\u00f5i isegi mikrovoolavusel t\u00f6\u00f6tavatesse \u00f5hufiltritesse. Kirjeldatud v\u00f5imalikud p\u00e4ikesevalguse kasutusviisid rakendaksid p\u00e4ikeseenergiat uudsel moel taastumatute allikate asendajana.<\/p>\n

Seesugustes s\u00fcsteemides oleks oluline eraldada teisese t\u00e4htsusega seadmed esmat\u00e4htsatest, n\u00e4iteks \u00f5hufiltrid p\u00e4ikesepaneelidest, et luua mugavalt p\u00fcsiv valgusallikas laevalgustuse tagamiseks. Valgusallika v\u00e4relemine m\u00f6\u00f6duva pilve t\u00f5ttu oleks talumatu. Moduleerimaks neid erinevaid kanaleid selleks, et s\u00e4ilitada p\u00fcsiv valgusallikas, v\u00f5iks kasutada elektrom\u00e4rgamist (electrowetting<\/em>) rakendavat s\u00fcsteemi. Selle abil oleks v\u00f5imalik suunata valgust h\u00f5lpsasti ja taskukohaselt \u00fchest kanalist teise. S\u00fcsteemi toimimiseks peaks valgustoru pealispinnal olema veepiisk. V\u00e4ike elektrivool ergastaks vees olevaid ioone, surudes nad veetilga \u00fchte \u00e4\u00e4rde. Selle tagaj\u00e4rjel laieneks tilk piisavalt, et puudutada teise toru pinda. Nii loob laiendatud veepiisk \u00a0valguse silla kahe paralleelse valgustoru vahele, modereerides t\u00f5husalt kumbagi toru l\u00e4bivat valguse hulka.<\/p>\n

Mastaapide suurendamine t\u00f6\u00f6stuslikuks kasutamiseks<\/strong><\/p>\n

,,Optovoolavuse p\u00f5hiv\u00e4ljakutse energia valdkonnas seisneb nano- ja mikrovalguse ning vedelike manipuleerimise t\u00e4psuse s\u00e4ilitamises. Seda silmas pidades on tarvis luua t\u00f6\u00f6stuse suuruseid seadeldisi, mis oleksid piisavalt suured populatsiooni energian\u00f5udluse rahuldamiseks,\u201d selgitas professor David Erickson ja j\u00e4tkas: ,,Nagu ka superarvuti on kokku pandud v\u00e4ikestest elementidest, j\u00e4rgiks optovoolavusel p\u00f5hineva tehnoloogia mastaabi suurendamine sarnast mudelit \u2013 super-reaktori loomiseks oleks vaja integreerida omavahel paljud vedelad kiibid.\u201d<\/p>\n

Kuna enamik vedelik-kanalites toimuvaid reaktsioone kulgeb vedeliku ja katal\u00fcsaatoriga vooderdatud torude kokkupuutekohas, s\u00f5ltub s\u00fcsteemi t\u00f5husus sellest, kui suur ala pinnast v\u00f5imaldab reaktsioonide toimumist. Kanalite suuruse v\u00e4hendamine mikro- ja nanoskaalasse v\u00f5imaldaks tuhandete lisakanalite loomist sama suures ruumiosas, suurendades \u00fcldpinda ja samas v\u00e4hendades selle vajalikku suurust (ning sellest tulenevalt ka hinda) katal\u00fc\u00fctiliste ja keemiliste reaktsioonide v\u00f5imaldamiseks. Lisades valgusallika katal\u00fcsaatorina \u00fcksikute molekulide suunatud voolule mikro- ja nanotorukestes, saavutatakse piisav kontroll ja k\u00f5rge energiat\u00f5husus.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel: ,,Optofluidics for energy applications<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Teadus valgusest on olnud vedeliku teadusega tihedalt p\u00f5imunud alates 1862. aastast, mil L\u00e9on Foucault avastas valguse kiiruse. Ta t\u00f5des seda vaatluste k\u00e4igus, millest ta j\u00e4reldas, et valgus peab levima vees aeglasemalt kui \u00f5hus. Valguse erinevat f\u00fc\u00fcsikalist k\u00e4itumist erinevates keskkondades rakendatakse t\u00e4nap\u00e4eval nii valguse kogumiseks kui ka sihip\u00e4raseks suunamiseks. Ajakirja Nature Photonics oktoobriv\u00e4ljaanne keskendub optovoolavuse temaatikale […]<\/p>\n","protected":false},"author":448,"featured_media":20994,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[53],"class_list":{"0":"post-20993","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-rakenduslik-teadus","8":"category-teadusuudis","9":"tag-tulevikuenergia","10":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/20993","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/448"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=20993"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/20993\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/20994"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=20993"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=20993"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=20993"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}