ua     ru    Sitemap   Sitemap     | Поиск... |       Сайт открыт 14.12.2005

Ukraine - Distributed Computing Team

 

 » Навигация 
  Новости
  Новости (Архив)
  Описания проектов
  Наши опросы
  Архивы

  Форум
  Форум (PDA)

 » Статьи  


       Описания проектов 
Начало раздела > World Community Grid

The Clean Energy Project (Проект Чистая Энергия)





Версія українською
Перевод - Algon




The Clean Energy Project


Энергия - это кислород, который наше современное общество вдыхает, это суть наших основных потребностей, включая пищу, транспорт, развлечения. Используя нефть, газ, уголь, атомную, гидроэлектрическую, биологическую, солнечную энергии, источники энергии ветра, современный мир использует в среднем 15 тераватт (ТВТ) энергии или 130 триллионов киловатт/часов ежегодно – достаточно, чтобы питать 150 миллиардов ламп мощностью 100 ватт!

Поскольку население растет и уровень жизни в развивающихся странах поднимается, количество энергии, которую расходует мир к 2050 году, вероятно, удвоится, достигнув 30 ТВТ. Однако, производство электроэнергии в мире будет неспособно удовлетворить эти увеличившиеся потребности. Нефтяные и гидроэлектрические источники энергии уже сейчас испытывают нехватку горючего, энергия ветра недостаточна, чтобы удовлетворить наши потребности, из-за использования газа, угля и атомной энергии имеются серьезные экологические проблемы с окружающей средой.


В результате большое число ученых сосредотачивает внимание на био- и солнечных источниках энергии. Но биоисточники энергии также имеют ограничения. Для использования современных биоисточников, таких как биодизель, требуется отдать 20% доступной поверхности земли для удовлетворения новых потребностей в энергии, и результатом будут разрушительные экологические и социальные последствия. Таким образом, солнечная энергия предлагает самый жизнеспособный выбор. Солнце - легко доступный ресурс, а использование его энергии оставит намного меньший след в экологии; используя только 0.16 % поверхности земли, мир может производить приблизительно 18 ТВТ энергии!


Однако, ученые еще не нашли оптимальный материал для преобразования этого огромного количества энергии в электричество. Энергия света преобразовывается в электроэнергию с помощью устройств, называемых солнечными или фотоэлектрическими ячейками. В настоящее время основные материалы, используемые для солнечных ячеек, основаны на кремниевых полупроводниковых технологиях. Эти обычные солнечные ячейки могут собрать целых 24 % поступающей солнечной энергии; к сожалению, изготовление таких эффективных устройств требует высоких температур и особых производственных условий, что приводит к относительно высоким издержкам производства.


С целью поиска недорогих возобновляемых источников энергии ученые в компаниях и университетах во всем мире сейчас сосредоточились на разработке солнечных ячеек, основанных на органических молекулах, которые составлены прежде всего из углерода и других легких атомов, таких как азот или кислород. Эти материалы потенциально могут объединить электронные свойства обычных полупроводников с превосходными механическими и эксплуатационными свойствами полимерных, или "пластиковых", материалов.


Хотя у этих органических солнечных ячеек возможно и нет той такой высокой производительности, как у кремния (собирающего целых 6.5% поступающей солнечной энергии, как объявлено в прошлом году Нобелевским Лауреатом Аланом Хигером, профессором физики университета Калифорнии в Санта-Барбаре), они могут быть химически изменены для повышения эффективности. Действительно, потенциальное число молекул, которые могут использоваться в органической солнечной ячейке, ограничено только воображением химика-синтетика. В этом отношении органические молекулы могут быть объединены в невероятном количестве способов построения миллионов и миллионов различных молекул. В то время, как некоторые из этих молекул не будут эффективны, небольшая часть может обеспечить ответ, который мы ищем, чтобы удовлетворить требования современного мирового общества в энергии.


World Community Grid и The Clean Energy Project организовывают действующую лабораторию для построения тысяч органических соединений, чтобы обнаружить те, которые являются лучшими кандидатами для будущих исследований солнечных ячеек. При помощи World Community Grid новые молекулярные материалы с определенными свойствами будут разработаны в программной среде, вместо того, чтобы фактически синтезировать и проверять молекулы в ходе химического эксперимента. Таким образом вместо того, чтобы измерять чувствительность молекул к солнечному свету, ученые из группы Aspuru-Guzik в Гарвардском университете будут рассматривать расчетные молекулярные свойства и оценить их работу в качестве солнечных ячеек. Для успеха необходимо будет достигнуть высших уровней точности, доступных в современных вычислительных методах химии - и это должно быть проделано для десятков тысяч молекул.


Пластиковые материалы сделаны из полимеров - химических соединений, созданных из тысяч молекул, связанных от начала до конца. Проект начнется с небольшого количества связок, изменяя каждый с использованием различными химических замещений, а также изменяя размер измененных молекулярных комплексов, что приведет к десяткам тысяч структур для изучения. Первая фаза позволит исследователям определить общие электронные свойства этих молекул.


После завершения этой стадии ученые будут в состоянии выбрать несколько десятков многообещающих кандидатов. Эти кандидаты подвергнутся чрезвычайно детальным моделированиям, которые раскроют их свойства преобразования энергии, включая эффекты температуры и окружающей среды.




Персональные компьютеры добровольцев World Community Grid вычислят множество механических и классических свойств каждой из этих молекул для определения лучших кандидатов на использование в следующем поколении собирающих свет устройств.


После того, как эти огомные объемы вычислений будут завершены, проект будет в состоянии опознать несколько предполагаемых финалистов, которые будут переданы другим экспериментальным исследователям для фактического синтеза и реального тестирования в лаборатории.


В конечном счете, с поддержкой World Community Grid, ученые рассчитывают создать подходящие материалы для производства эффективных и недорогих солнечных ячеек, которые будут служить жизнеспособными решениями для наших будущих потребностей в энергии.


Украинская команда в составе 200 человек сейчас занимает почетное место в топ-150 команд из 20000. Прочитать больше информации о проекте, а также вступить в команду вы можете на нашем форуме The Clean Energy Project


Обсуждение The Clean Energy Project на нашем форуме




Дата: Понедельник, 05 Январь 2009
Прочитана: 8278 раз

Распечатать Распечатать    Переслать Переслать    В избранное В избранное

Другие публикации
  • World Community Grid
  • Обновления в проекте World Community Grid
  • Help Conquer Cancer
  • Help Conquer Cancer - результаты проекта, январь 2008
  • Проект Grid.org
  • FAQ по проекту help conquer cancer
  • Проект Help Fight Childhood Cancer
    Вернуться назад

  •  » Поддержка (обращайтесь) 
    Folding@Home
     NikeLong246659609
     Alex266184514
     ReMMeR338177212
    Rosetta@Home
     uNiUs172324149
     KoDak313871706
    World Community Grid
     Dmitrio250896826
    FightAIDS@Home
     RHAngel50177406
    RC5/OGR
     Tamagoch53619819
     Paul B.Atton46941577
    Seti@Home
     Andrey Fenchenko285577622
    WebMaster
     ReMMeR338177212
     Rilian (PM)1
    Поболтать
     Dead J. Dona122008482