7025753186

Biuletyn AGH nr 11

Badania i nauka

Grafen w służbie energetyki

IG

powietrznych linii przesyłowych i wydłuży

W jakim stopniu grafen polepszy właściwości miedzi i aluminium - jeszcze nie wiadomo; na to pytanie mają dopiero odpowiedzieć badania. Sam grafen w idealnej postaci, czyli zbudowany z jednej płaszczyzny atomów węgla, ma bardzo wysoką przewodność elektryczną, ale jaki grafen uda się uzyskać w masowej produkcji, nie jest łatwo przewidzieć. Czy jego przewodność będzie dziesięć, czy sto razy większa

W Polsce, jak we wszystkich krajach dynamicznie rozwijających się, zapotrzebo-

jednego mieszkańca Polski zużycie wynosiło niecałe 1000 kWh; w 2010 roku wzrosło do ponad 3700 kWh. Poszukiwaniu nowych źródeł energii i sposobów

dze od producenta do odbiorcy, a są to ilości niebagatelne - szacuje się, że na liniach przesyłowych straty energii sięgają od 8 do 10 proc. W Polsce „wyparo-

zmierzyć się uczeni z Akademii Górniczo--Hutniczej, którzy przystąpili do konkursu ogłoszonego przez Narodowe Centrum Nauki i Rozwoju. Profesor Tadeusz Knych wraz z zespołem naukowców z Wydzia-

lazkiem, który może znacząco zmniejszyć ubytki energii w liniach elektroenergetycznych, Do ich budowy postanowili zastosować nowy supermateriał, który ma być połączeniem grafenu z tradycyjnymi kom-

razy bardziej wytrzymały niż stal, ale także okazuje się doskonałym przewodnikiem, w którym ładunki elektryczne poruszają się dwieście tysięcy razy szybciej niż w krzemie. - Te niezwykłe możliwości gra-

bardziej szlachetnych postaci alotropo-wych węgla, przywiodły nas do koncepcji dodania go do miedzi lub aluminium, co

Pomysł ten naukowcy przedyskutowali z przedstawicielami przemysłu, na skutek czego powołano konsorcjum naukowo-przemysłowe METGRAF do badań nad nowym materiałem. Konsorcjum to składa się z czterech jednostek: Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych, gdzie opatentowano jedną z technologii produkcji grałenu (ITME ma dostarczyć grałen), AGH (zadaniem uczelni jest synteza grafenu z miedzią i aluminium w taki sposób, aby uzyskać materiał o nowych własnościach elektrycznych), Tele-Foniki (podejmie się wytwarzania i testowania nowych przewodów elektrycznych) oraz Polskich Sieci Elektroenergetycznych (określą, jakie cechy

mają mieć przewody, aby trafiły do masowej produkcji).

nium z grałenem ma powstać materiał, który - w opinii zespołu naukowego Wydziału Metali Nieżelaznych współpracującego z proł. Knychem - będzie miał ogromne znaczenie dla gospodarki kraju. I nie ma

fen ma ponadprzeciętne właściwości elektryczne, co przełoży się na wiele korzyści związanych z przesyłem energii elektrycznej. Po pierwsze: spowoduje to znaczące ograniczenie strat energii elektrycznej, do których dochodzi podczas dostarczania prądu z elektrowni do odbiorców. Po drugie: zmniejszy się emisja C0₂ do atmosfery. W Polsce ponad 80 proc. energii elektrycznej produkuje się z węgla, jeśli więc straty podczas przesyłu będą mniejsze, to będzie

Po trzecie: znacząco zwiększą się możliwości przesyłu prądu, co jest bardzo istotne, ponieważ dziś w Polsce przede wszystkim modernizuje się linie elektroenergetyczne. Po czwarte: zmniejszy się degradacja najest jednak to, czy z połączenia materiałów wyjdzie lepszy produkt, bo co do tego nie ma wątpliwości, ale to, jak grafen połączyć z innymi materiałami,

- Chcemy to zrobić na drodze meta-

talu wprowadzić grafen, opracować taką technologię krzepnięcia, żeby grafen ułożył się w pozycjach, które są najwłaściwsze z punktu widzenia nowego komponentu pod kątem funkcji przewodzenia prądu elektrycznego. Nie jest to proste z kilku powodów, m.in. nie jest poznana natu-