Fyzika a klasická energetika

Vědci stále hledají nové způsoby a metody, jak získat potřebnou elektřinu, na níž je moderní svět závislý. A poptávka stále stoupá. Potřebujeme nahradit desítky let staré metody výroby elektřiny, které většinou spalují fosilní paliva a produkují oxid uhličitý. Jednou z možností může být využití uhlíkových nanotrubiček. Potahované uhlíkové nanotrubice vyrobené z jednotlivých atomů by v budoucnu mohly pohánět vše od mobilních telefonů po hybridní elektrická vozidla. Nový jev už deset let studuje vědecký týma předpokládá, že energie na bázi nanotrubiček bude spotřebitelům k dispozici v příštích pěti letech.

Energetika se v posledních letech dramaticky proměňuje. Sílící tlaky na větší podíl obnovitelných zdrojů a uhlíkovou neutralitu na jedné straně a zvyšující se počet zařízení připojených do sítě, elektromobilů a domácích fotovoltaických elektráren na straně druhé ukazují, že současná distribuční soustava přestává nárokům 21. století stačit. Odborníci se shodují, že bez chytrých sítí, tzv. Smart Grids, se proto v blízké budoucnosti neobejdeme. Průkopníkem Smart Grids je v České republice energetická skupina ČEZ, která první Smart Grids a Smart Metery zavedla experimentálně už v roce 2011 (psali jsme o tom zde Prošpikovaný panelák | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz))

Náhlý pokles frekvence elektřiny v síti si žádá záložní zdroje schopné do 30 vteřin obnovit rovnováhu. Společnosti ČEZ a ČEPS vyzkoušely v rámci projektu BAART zapojení velkokapacitního bateriového systému pro automatickou regulaci frekvence, resp. poskytování služeb výkonové rovnováhy. Prvních 16 odzkoušených scénářů simulujících reálné provozní situace a stavy, včetně až 37 aktivací automatického nabíjení/vybíjení bateriového úložiště týdně – to je bilance zkoušek baterie umístěné v areálu uhelné Elektrárny Tušimice. Během ročního testu prokázala baterie spolehlivost a schopnost rychlé reakce na odchylky frekvence.

Jestliže do červených cihel bohatých na oxid železa napumpujeme speciální páry, které tvoří polymery, pak se cihly stanou elektricky nabitými a mohou skladovat elektřinu. Naučíme starou cihlu novým kouskům?

Katedra materiálů Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské Českého vysokého učení technického v Praze vytvořila pro nové zaměření Fyzikální inženýrství materiálů výukovou aplikaci - Fraktografický atlas lomů. Nejen studenti, ale všichni zájemci o fyziku materiálů a zejména fraktografii jej mohou najít a využívat na stránce http://fraktografie.fjfi.cvut.cz/atlas.html. Mikrosnímky z řádkovacího elektronového mikroskopu jsou rozdělené podle druhu porušení materiálu - např. štěpný lom, tvárný lom, tečení (creep), únava, korozní praskání, atd. a jsou doplněny popisem, jak ke vzniku lomových ploch došlo. Atlas je průběžně doplňován a na jeho tvorbě se podílejí i studenti v rámci svých studentských prací.

Grafen, jeden z nejpevnějších materiálů na světě, obvykle nevykazuje magnetické vlastnosti. Ale když poskládáte grafenové vrstvy a trochu je zkroutíte, začnou se dít divné věci. Například se objeví vzácná forma magnetismu. Magnetické pole netvoří spin elektronů v jednotlivých grafenových vrstvách jako obvykle. Magnetické pole vznikne kolektivním vířením elektronů ve všech třech vrstvách složené grafenové struktury. Uvedli to vědci 12. října 2020 v časopise Nature Physics.