Ważny krok ku powstaniu kwantowych akumulatorów – udowodnili, że superabsorpcja działa

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Australijskim naukowcom udało się eksperymentalnie potwierdzić hipotezę superaborpcji, na której opiera się koncepcja kwantowych akumulatorów, urządzeń mogących zrewolucjonizować przechowywanie – i pośrednio – pozyskiwanie energii. Kwantowe akumulatory, wykorzystujące prawa mechaniki kwantowej, ładują się tym szybciej, im są większe, wyjaśnia doktor James Q. Quach z University of Adelaide. Teoretycznie jest możliwe, że moc ładowania kwantowych akumulatorów będzie rosła szybciej, niż ich rozmiary, co pozwala na opracowanie nowych metod szybkiego ładowania.

Uczeni zbudowali mikrownęki o różnych rozmiarach. W każdej z wnęk znajdowała się różna liczba molekuł organicznych. Wnęki ładowano za pomocą lasera. Aktywna warstwa wnęk zawiera organiczny półprzewodnik, który przechowuje energię. Hipoteza o superabsorpcji kwantowych akumulatorów opiera się na założeniu, że dzięki kwantowej superpozycji wszystkie molekuły będą działały kolektywnie, jak jeden organizm, dodaje Quach.

Eksperymenty wykazały, że wraz ze zwiększaniem się rozmiarów mikrownęk i wzrostem liczby molekuł, skracał się czas ich ładowania. To znaczący przełom i krok milowy w rozwoju kwantowych akumulatorów – stwierdzają autorzy badań. Kwantowe akumulatory mogą zmienić rynek wytwarzania i przechowywania energii ze źródeł odnawialnych.

Obecnie szacuje się, że do roku 2040 ilość zużywanej energii będzie aż o 28% większa od ilości energii zużywanej przez ludzkość w roku 2015. Jako, że obecnie większość energii wytwarzamy z paliw kopalnych, jej produkcja wiąże się się olbrzymim obciążeniem dla środowiska. Kwantowe akumulatory, zdolne do jednoczesnego przechwytywania i przechowywania energii światła mogłyby znacznie wpłynąć na rynek energii. Byłyby tańszą alternatywą dla obecnych systemów wytwarzania i przechowywania energii ze Słońca, jednocześnie zaś zmniejszyłyby niestabilność i nieprzewidywalność tego źródła energii.

Musimy jednak pamiętać, że to dopiero wstępne badania, podczas których wykazano zasadność teoretycznych podstaw działania tego typu akumulatorów. Mimo, że wyniki badań są bardzo obiecujące, przed naukowcami jeszcze długa droga. Teraz planują zbudowanie prototypowego akumulatora kwantowego. Eksperymenty z wykorzystaniem takiego urządzenia powiedzą nam więcej o potencjalnych ograniczeniach technologii, problemach, które należy rozwiązać oraz kosztach i możliwości wdrożenia tego typu urządzeń do masowej produkcji.

Szczegóły badań zostały opisane na łamach Science Advances.

« powrót do artykułu

[krzysztof B7QkDkW 13]

12 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

eksperymentalnie potwierdzić hipotezę superaborpcji

Literówka.

Szczerze to mam już jakieś omamy i przeczytałem o superaborcji.

Ratunku kaczki rzucają mi się na mózg.

 

[Jarek Duda 137]

Zajrzałem do artykułu ( https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk3160 ) - wygląda na po prostu wzbudzanie molekuł we wnęce ... "baterię" w której >90% energii zamieniane jest w ciepło (?), chyba wolę kondensator.

ps.

 

[peceed 127]

Wolałbym aby nie szachowano bezmyślnie słowem "kwantowy" a posługiwano się konkretnym zjawiskiem przy opisie baterii.

[thikim 119]

Rozumiem że tym słowem są wszyscy bombardowani i już znużeni trochę.
Ale użycie tu słowa kwantowy jest jak najbardziej uprawnione. Trzeba tylko rozumowo rzecz brać a nie emocjonalnie.

[Rowerowiec 27]

Może lepszą alternatywą byłyby nie samo magazynowanie potencjału elektrycznego, a energii w formie ciepła. Bardzo duża ilość energii elektrycznej idzie na podgrzewanie wody lub ogrzewanie pomieszczeń. Ponad rok temu stworzono takie coś https://geekweek.interia.pl/ekotechnologia/news-aktywowany-swiatlem-material-jest-przelomem-w-przechowywaniu,nId,5546883

Teraz tylko lepsze ogniwa peltiera i...

[thikim 119]

Może gdyby z tego wykonać ściany to dałoby się tą energią ogrzać domy w nocy z czym fotowoltaika ma spore problemy.
 

[Jarek Duda 137]

16 hours ago, thikim said:

użycie tu słowa kwantowy jest jak najbardziej uprawnione

Jeśli chodzi o wzbudzenie, są już też klasyczne (hydrodynamiczne) kwantyzacje orbit - nawet podwójne (nl): promienia jak energia ("n", w poziomie) i momentu pędu ("l"): https://www.nature.com/articles/ncomms4219

Edytowane 21 stycznia 2022 przez Jarek Duda

[peceed 127]

 

W dniu 20.01.2022 o 21:27, Rowerowiec napisał:

Teraz tylko lepsze ogniwa peltiera i...

I mamy baterię o sprawności cyklu kilku procent. Gratulacje!

Potrzebujemy termicznego wehikułu czasu żeby przesłać ciepło z lata do zimy.

 

 

[Rowerowiec 27]

13 godzin temu, peceed napisał:

 

I mamy baterię o sprawności cyklu kilku procent. Gratulacje!

Potrzebujemy termicznego wehikułu czasu żeby przesłać ciepło z lata do zimy.

 

 

To przecież napisałem że potrzebujemy lepszych ogniw peltiera, a nie tych które mamy.

[radar 104]

16 godzin temu, Rowerowiec napisał:

To przecież napisałem że potrzebujemy lepszych ogniw peltiera, a nie tych które mamy.

ale na tym też często problme polega, na stratnej konwersji energii, najlepiej więc przechowywać w formie w jakiej się później będzie używać.

Magazynowanie energii cieplnej już obecnie jest stosowane, podgrzewanie solanek itp.

W dniu 23.01.2022 o 08:37, peceed napisał:

Potrzebujemy termicznego wehikułu czasu żeby przesłać ciepło z lata do zimy.

Albo mega długą nanorurkę, czy raczej "nanorurociąg" jakkolwiek bezsensownie to brzmi, chodzi mi o wiązkę nanorurek , która połączy biegun z równikiem transportując bezstratnie ciepło w jedną czy drugą stronę i tam wykorzystywać różnicę temperatur do produkcji energii. Oczywiście nie ma to żadnego związku z bateriami

Edytowane 24 stycznia 2022 przez radar

[radar 104]

22 godziny temu, Astro napisał:

Mnie się podoba koncept (ciężko tymczasem realizowany) z magazynowaniem energii grawitacyjnej. W końcu tona bele czego ma taką samą energię potencjalną jak tona złota.

Koncept fajny i realizowany już (nie wspominając o "elektrowniach" szczytowo-pompowych), nawet z ciekawym rozwiązaniem w postaci:

https://www.wired.com/story/energy-vault-gravity-storage/

...ale, niestety grawitacja okazuje się mieć chyba za "małą gęstość energetyczną". Potrzeba by ogromnych mas albo większego przyciągania Jakby tak podnosili mini czarną dziurę czy coś

22 godziny temu, Astro napisał:

Taniej chyba wyjdzie zrobić zdecydowanie krótszy "nanociąg" wkopując go trochę w głąb Ziemi i "bezstratnie" zasysając.

"I to mnie sie podoba"

Kiedyś na prima aprilis był artykuł o wykorzystaniu energii zamarzającej wody. Ciekawi mnie jaką "energię"/siłę ma zamarzająca woda. Jakby tak zamknąć wodę w szczelnym cylindrze i tłokiem, to jaką siłę można by wygenerować w wyniku rozszerzania/zamarzania wody ?

[Jajcenty 314]

25 minut temu, radar napisał:

Ciekawi mnie jaką "energię"/siłę ma zamarzająca woda. Jakby tak zamknąć wodę w szczelnym cylindrze i tłokiem, to jaką siłę można by wygenerować w wyniku rozszerzania/zamarzania wody ?

~2000 at, ale skok niewielki. Mnie ciekawi czy połączenie grawitacji i ciepła jest używalne. W końcu deszcz przenosi spore ilości energii. Mieliśmy też już dyskusje o kominach, parze wodnej, rtęci i kulach stalowych.

[KONTO USUNIĘTE 148]

Godzinę temu, radar napisał:

artykuł o wykorzystaniu energii zamarzającej wody.

" I to mnie się podoba" 

58 minut temu, Jajcenty napisał:

~2000 at, ale skok niewielki

Mankament można dżwigienkami poprawić.

Litr zamarzającej wody z powierzchnią 100cmkw podniesie dwieście ton? Czy jednak ktoś tę  wodę- bliską zamarznięcia -na łeb dla schłodzenia mi wyleje?

Edytowane 25 stycznia 2022 przez 3grosze

[Jajcenty 314]

33 minuty temu, 3grosze napisał:

Litr wody z powierzchnią 100cmkw podniesie dwieście ton?

Nawet mniej Jak pudełko będzie 10x10x1cm Skoro jedną ręką podnosisz samochód hydraulicznym podnośnikiem...

33 minuty temu, 3grosze napisał:

Czy jednak ktoś tę  wodę- bliską zamarznięcia -na łeb dla schłodzenia mi wyleje?

Trzeba by spojrzeć na wykres fazowy, na moje oko lód II to 200MPa i -30^oC, ale nic nie zastąpi eksperymentu!

Edytowane 25 stycznia 2022 przez Jajcenty

[ex nihilo 220]

Godzinę temu, Astro napisał:

^* Zakładam, że chcemy podziałać tym maleńkim przekrojem....

To raczej nie podziałamy, bo działanie się rozlezie po ściankach i maleńkim przekrojem nie wylezie

[Jajcenty 314]

Teraz, ex nihilo napisał:

To raczej nie podziałamy, bo działanie się rozlezie po ściankach i maleńkim przekrojem nie wylezie

Hm, a to nie jest tak, że ciśnienie w wszystkie strony będzie równe wszędzie? Tylko, że tu mamy wzrastające kryształy - jakieś kierunki mogą być preferowane.

[ex nihilo 220]

Nawet bez kryształów - chropowatość i niezerowa elastyczność ścianek, nieidealne wypełnienie, i cała reszta.

Nie wiem jak zamarza w kapilarach, szczególnie stukilometrowych, ale... no tego.

Edytowane 25 stycznia 2022 przez ex nihilo

[KONTO USUNIĘTE 148]

2 godziny temu, Astro napisał:

Tu właśnie pies jest pogrzebany, bo jak słusznie prawi Nihilo,

Dzieciaki wszystkich niuansów teoretycznych może nie znają, więc im lód wychodzi z naczynia, jak również  popycha tłok strzykawki: http://tominowo.blogspot.com/2013/02/eksperymenty-ciecze-5-woda-stany.html

Edytowane 26 stycznia 2022 przez 3grosze

[radar 104]

Godzinę temu, 3grosze napisał:

Dzieciaki wszystkich niuansów teoretycznych może nie znają

No właśnie, teoretycznych czy technicznych?

14 godzin temu, ex nihilo napisał:

chropowatość i niezerowa elastyczność ścianek, nieidealne wypełnienie, i cała reszta.

Przecież to są tylko drobne problemy techniczne/inżynierskie do rozwiązania. JWT wystrzelili, robią zdjęcia atomom, itp. a nie mogą zrobić "niechropowatej strzykawki", pfff

[Jajcenty 314]

1 godzinę temu, 3grosze napisał:

Dzieciaki wszystkich niuansów teoretycznych może nie znają, więc im lód wychodzi z naczynia, jak również  popycha tłok strzykawki: http://tominowo.blogspot.com/2013/02/eksperymenty-ciecze-5-woda-stany.html

Pamiętam jakiś stary przepis na zabawę dla dzieci i dorosłych (Wittlin?) : butlę po sprężonym gazie napełnić wodą i używać jako sanki. Czym większa butla i większy mróz, tym większa rozrywka.

 

[peceed 127]

W dniu 24.01.2022 o 14:32, radar napisał:

Albo mega długą nanorurkę, czy raczej "nanorurociąg" jakkolwiek bezsensownie to brzmi, chodzi mi o wiązkę nanorurek , która połączy biegun z równikiem transportując bezstratnie ciepło w jedną czy drugą stronę i tam wykorzystywać różnicę temperatur do produkcji energii. Oczywiście nie ma to żadnego związku z bateriami

Bardzo zabawne, bo gdy pisałem tamten komentarz to poszukałem czy istnieją "nadprzewodniki termiczne".
Z moich rozważań wynika, że to nic innego jak bardzo rozciągłe ciało idealnie czarne o określonej temperaturze i pojemności cieplnej. W granicy dla niskich pojemności zachowuje się jak nadprzewodnik (oczywiście chodzi o model).

W dniu 25.01.2022 o 15:28, 3grosze napisał:

Litr zamarzającej wody z powierzchnią 100cmkw podniesie dwieście ton?

Przecież rozsadza skały ( i asfalt). Dawniej najlepszą metodą rozwalenia czegoś było zalanie wodą i zamrożenie.

 

[radar 104]

No dobra, wymyśliłem już, bez wiedzy teoretycznej, jak to zrobić żeby uniknąć problemów chropowatości, spasowania, elastyczności etc. 

Problem, chyba, jest tylko taki, że co powoduje używanie takiego "generatora"? Żeby go używać np. cały rok (a nie tylko w zimie) to trzeba by go umiescić blisko bieguna i transportować ciepło z wnętrza Ziemi jak wskazał Astro, ale... przecież to będzie powodować ni mniej ni więcej tylko topnienie lodowców

[Rowerowiec 27]

Mówisz o topnieniu lodowców, a mi przyszedł do głowy pomysł na stabilne źródło zasilania przynajmniej przez pół roku. Panele fotowoltaiczne na biegunach. Problem dobowego wahania napięcia mamy rozwiązany... I jakie dobre chłodzenie. Stabilność większa kosztem wydajności. Oczywiście problem przesyłu i praw do ziemi mamy nadal.

[peceed 127]

Jeszcze tylko trzeba zapewnić brak chmur.
Dlatego mam lepszy pomysł na produkcję energii i sterowanie klimatem -  trzeba wyprodukować sieć balonów stratosferycznych - gigantów, które z jednej strony dadzą cień a z drugiej będą produkować prąd w ogniwach. Rozmiar "w pionie" jest zbędny, mogą mieć postać latających dywanów