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나노기술은 모든 산업에서 에너지 효율성을 증대시킬 수 있는 가능성을 마련해주고 있으며, 경제적으로 재생 가능한 에너지 생산을 기술적으로 새로운 해결책과 최적화된 제품 기술을 통해 이루어낼 수 있다. 장기적으로, 지속 가능한 에너지 공급과 글로벌 기후 보호 정책에 가장 중요한 기여를 할 것이다. 나노기술 혁신은 에너지 부문의 부가가치 체인 (에너지원- gt; 에너지 전환- gt; 에너지 분배- gt; 에너지 저장- gt; 에너지 사용)의 각 단계마다 관련되어 있다. ㅁ에너지원: (예) 광전자: 나노-최적화된 전지, 반사방지 코팅/ 풍력 에너지: 보다 가볍고, 보다 강력한 회전익 날개를 위한 나노-합성물 ㅁ에너지 전환: (예) 가스 터빈: 터빈 날개의 열 및 부식 방지 (세라믹 또는 내부 금속성 나노 코팅) /열전: 효율적인 열전력 발생을 위한 나노구조화 화합물/연료 전지/수소 발생/연소 엔진/ 전기모터 ㅁ에너지 분배: (예) 고전압 전송: 전기 고립 시스템을 위한 나노충전제/ 초전도체: 전력손실을 최소화할 수 있도록 디자인된 최적화 고온 초전도체/ CNT 전력선: 탄소나노뷰트를 기반으로한 초전도 전선/무선 전력 전송: 레이저, 마이크로파 또는 전자기공명에 의한 전력 전송, 스마트 그리드, 열전도 ㅁ에너지 저장: (예) 전기 에너지- 베터리/화학 에너지/열 에너지. ㅁ에너지 사용: (예) 단열/공기 컨디션닝(conditioning)/가벼운 건축자재: 나노-복합재료(탄ㅅㅗ 나노튜브, 금속 복합체, 나노 코팅된 가벼운 금속)/산업 과정/조명: 에너지 효율적인 조명 시스템 나노기술은 기존의 에너지원 ( 석탄과 핵연료 ) 의 개발과 지열에너지 , 태양 , 풍력 , 수력 , 조력 또는 바이오매스 (biomass) 같은 재생 가능한 에너지 개발 모두를 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다 . 기존 에너지원에서 전기 , 열 , 촉매 에너지로 변환시키기 위해서는 최대한의 효율성이 요구된다 . 효율성의 증가는 , 특히 화력 발전소나 증기발전소에서 , 이산화탄소의 방출을 상당히 줄일 수 있게 도움을 준다 . 효율성을 높이는 방법은 고온에서 작동해야 하기 때문에 이를 견딜 수 있는 터빈 재료의 개발이 요구되며 , 나노 기술을 이용하면 이것이 가능해 진다 . 현재의 송전 시 발생하는 에너지 손실을 줄이기 위해서는 전선이나 전력 라인에 이용할 수 있는 탄소 나노튜브를 이용하면 된다 . 또한 나노기술을 이용한 초전도체 개발도 에너지 손실을 줄일 수 있는 방법이다 . 장기적으로는 레이저 , 마이크로파 , 전자기 공명들을 이용한 무선 에너지 송전 기술이 하나의 방법이 될 수 있다 . 나노기술을 이용하면 배터리나 초전도체 같은 전기 에너지 저장을 향상시킬 수 있다 . 높은 전기 전압과 뛰어난 에너지 전력 밀도 , 리튬 - 에너지 기술이 가장 유망한 전기 에너지 저장 방법들로 여겨지고 있다 . 나노기술은 결정적으로 리튬 - 이온 배터리의 용량과 안정성을 향상시킬 수 있다 . [목차] 초록 1.나노기술에 대한 소개 2.에너지 부문에서의 혁신 잠재력 (1차 에너지원/혁신 잠재력/시장 잠재력) 3.에너지 부문에서의 나노기술의 응용 잠재력 (에너지 개발/에너지 전환/나노 최적화된 에너지 저장/에너지 수송/에너지 절약) 4.독일의 실제 사례들 5.연구 프로그램, 연구비 및 지원 가능성 (유럽 연합의 연구 과제와 네트워크/국가 연구 과제와 네트워크/독일 내에서의 연구 자금 가능성과 네트워크) 6.에너지 부문에서의 협회와 네트워크 (ISET, H2BZ, VCI, Dechema, BSW, BDEW, Frunhofer 에너지 동맹) 7.부록 |
