十二月二十日
美国配电网已经有100年左右的历史了，老化速度比新建设的更新速度还要快，而未来十年全国电力峰值需求预计将增长19%——根据电力研究计划，同期发电、输电和配电方面的资本投资预计仅增长6%。
研究人员E2TAC美国奥尔巴尼大学纳米科学与工程学院(CNSE)的能源与环境技术应用中心正在研究和开发一系列前沿纳米技术，这些技术有望在一系列传统以及可再生替代发电技术中实现更低成本的更高产量。
EPRI的分析清楚地表明，如果我们能够部署“完整的技术组合，我们可以在整个经济中提供低碳电力，同时满足由于人口增长和经济扩张而产生的额外电力需求，”总部位于帕洛阿尔托的EPRI总裁兼首席执行官史蒂夫·斯佩克在媒体发布会上表示。
CNSE能源与环境技术应用中心主任、纳米工程教授Pradeep Halwar认为:“应对这一挑战的关键之一是创新，而一些最有前途的解决方案是在最小的尺度——纳米尺度上出现的。”
Haldar说，新的纳米技术在提高电力效率和用于发电、运输和配电的设备寿命方面的潜力已经在现有的传统和新的替代能源系统中越来越明显。2022世界杯美洲区赛程表
最新一代的化石燃料发电厂，包括燃煤发电厂，需要能够承受更高温度和压力的部件，以提高效率，降低维护成本，减少排放水平。磨损、腐蚀和氧化主要降解其表面的设备和部件。2022世界杯美洲区赛程表新型纳米涂层被用于原水和预处理系统、冷却水、服务水和消防系统、冷凝器、冷却塔、辅助热交换器、低压给水加热器和管道、除氧器、蒸汽轮机、发电机、空气加热器和管道、烟气脱硫系统和烟气管道和烟囱，保护金属部件并延长其寿命，同时增加产量并减少能源消耗和排放。
然而，Haldar断言，从长远来看，纳米技术在能源领域最令人兴奋和最有价值的贡献可能出现在可再生替代能源领域。
“今天，可再生能源行业代表着世界上增长最快的能源市场:全球风力发电在过去五年中增长了三倍，光伏太阳能电池的产量是2000年的六倍多——纳米尺度的科学和工程正在发挥越来越重要的作用，”他在一份媒体发布会上说。
纳米级工艺、材料和器件已经成为硅基光伏太阳能电池(占当今市场的95%)发电过程的一部分。它们也是新一代太阳能技术研发的重点，其中包括超薄非晶硅、有机和无机太阳能电池，这些太阳能电池源自纳米晶体，可以将阳光转化为电能，成本仅为硅太阳能电池的一小部分。这些太阳能纳米电池非常小巧柔韧，可以涂在物理结构上，这样不久的将来，建筑物的墙壁就可以发电了。
纳米技术也推动了氢燃料电池的研究和开发。它有可能直接使用纳米工程碳、沸石或堆叠粘土将氢存储在燃料电池中。此外，Haldar指出:“目前正在制造阴极和阳极形式的纳米工程电极，并将其纳入固体氧化物和聚合物电极燃料电池中，以提供更高的效率和性能。”纳米工程工艺还可以减少用作催化剂的铂的数量，通过使用铂纳米颗粒来增加表面积和减小体积，以及改善燃料电池膜的功能和耐用性。
同样，通过提高风力涡轮机的效率，也有机会将纳米级材料和工艺应用于风力发电。Haldar说:“纳米技术通过提高涡轮机的性能和可靠性，从而延长使用寿命，减少疲劳故障，降低发电成本，总体上影响了风能行业。”