Медицина, електроніка, обробка світла, енергетика і навколишнє середовище - ось лише деякі з галузей, які отримають величезну вигоду від впровадження технологій на основі графена.
Графен зробить революцію в сьогоднішніх технологіях очищення води. Він змінить підхід до будівництва будівель. І навіть надасть нові технології для утилізації ядерних відходів.
Однак з усіх можливих застосувань особливо дивує його здатність накопичувати електроенергію.
Графенові акумулятори
Лист графена розміром з футбольне поле буде важити всього кілька грамів. Такий аркуш може бути спресований в батарею типу АА. І буде здатний зберігати набагато більше енергії, ніж будь-яка інша батарея того ж обсягу. Крім того, графен вирішує дві важливі проблеми літієвих батарей: схильність до деформації після розряду і погану електропровідність.
Графен має надзвичайно високу провідність, і довго зберігає свою форму. Це продовжує термін служби батареї і забезпечує більш швидку зарядку.
Графенові акумулятори мають і інші унікальні властивості, яких неможливо досягти за допомогою сучасних технологій. Наприклад, такі:
Гнучкість. Деформація звичайних акумуляторних батарей майже завжди означає порушення їх цілісності і функціональності. Графенові акумулятори можуть адаптуватися до деформацій, не втрачаючи своїх властивостей. Це робить їх дуже привабливими в експлуатації. Наприклад - для створення складних електронних пристроїв, таких як смартфони або планшети.
Розтяжливість. Графен може дозволити нам створювати зразки розтягуваної електроніки, що дозволяє створювати пристрої, які можуть деформуватися без зміни функціональності і надійності.
Можливість носіння. Графен відкриває нові можливості для носієвих пристроїв. Його можна легко адаптувати і збирати в мікроволокна і вплітати в тканини, використовуючи звичайні ткацькі технології. Ще в 2011 році з'явилися перші графенові акумулятори на текстильній основі. Вони були зроблені шляхом покриття бавовняних тканин графеном.
Прозорість. Володіючи прозорістю в 97%, графен сприятиме розвитку прозорої електроніки. З його використанням можна буде виготовляти повністю прозорі дисплеї.
А чи зможуть?
Коли в січні цього року китайський автовиробник GAC Group заявив про розробку повноцінної виробничої системи, призначеної для того, щоб виготовляти графенові акумулятори, багато хто визнав це блефом. Багато експертів стверджували, що до подібних технологій ще ой як далеко.
Інші стверджували, що так, можна виробляти поодинокі прототипи. Але це неможливо робити у великих масштабах. І особливо при виробництві автомобілів.
Однак, незважаючи на весь цей скептицизм, GAC Group пізніше підтвердила, що планує масово використовувати в нових електромобілях графенові акумулятори. Китайський виробник також повідомив, що ці акумулятори вже пройшли найсуворіші випробування. І випробувані зразки вже покинули лабораторії. Тні абсолютно готові вийти в реальний світ.
Однак в даний час ніхто, крім інженерів компанії не знає, який тип графена при цьому використовується. Не кажучи вже про процес провадження. Єдине, що відомо, так це те, що GAC Group якимось чином вирішила проблему ціни на графен, знизивши його вартість в десять разів відносно звичайної.
Є проблема
Однак, навіть якщо у китайців все вийде, залишається одна проблема. Для забезпечення обіцяного часу зарядки будуть потрібні надпотужні станції - понад 600 кВт!
GAC Group обіцяє побудувати понад 100 таких станцій у 2021 році. Однак існує ризик того, що такі споруди приведуть електромережі в стан штопора. Експерти та власники графенових стартапів вже вказували на цю проблему минулого року. Всього лише за кілька місяців до того, як GAC Group оприлюднила свої плани.
«Електромережа насилу справляється навіть з тим навантаженням, яке ми маємо прямо зараз», - заявив пресі Самуель Гонг, генеральний директор стартапу, що спеціалізується на графені. "І це проблема не вирішується так просто, як здається. Не можна просто побудувати ще одну атомну електростанцію і заявити, що все, у нас тепер є енергія! Тому що проблема полягає не тільки в самій енергії. Потрібно ще забезпечити і передачу цієї енергії. Питання полягає ось у чому - чи зможе міська електромережа витримати колосальні стрибки споживання потужності? ".
І це, друзі мої, найважливіше у всій цій історії питання.