თსუ რ.აგლაძის არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტი
თსუ რ.აგლაძის არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტი

3D ბიოჰიბრიდული ელექტროდების განვითარება და მათი პოტენციური გამოყენებისშესაძლებლობა ფოტოაქტიურ სუპერკონდენსატორებში

2024 წლის 31 იანვარს, ივანე ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის რ. აგლაძის სახელობის არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის სააქტო დარბაზში, ჩატარდა სემინარი, სადაც პროექტის ხელმძღვანელმა, ბატონმა ნიკოლოზ ნიორაძემ დამსწრე საზოგადოებას მოახსენა სსიპ შოთა რუსთაველის საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის მერ დაფინანსებული კვლევითი საგრანტო პროექტის FR-22-11993 “3D ბიოჰიბრიდული  ელექტროდების განვითარება და მათი პოტენციური გამოყენების შესაძლებლობა ფოტოაქტიურ სუპერკონდენსატორებში” შუალედური შედეგები. 

სამეცნიერო საზოგადოება სულ უფრო მეტად ინტერესდება მზის ენერგიის უწყვეტი და უხვი რესურსის გამოყენების ინოვაციური მეთოდებით ენერგიის გარდაქმნისა და შენახვის სფეროში. ამ კონტექსტში შესწავლილი ტექნოლოგიები მოიცავს ფოტოვოლტაიკურ (PV) სისტემებს, ფოტოკატალიზურ პროცესებს, ფოტოდატენვად ბატარეებს და სხვადასხვა ოპტოელექტრონულ მოწყობილობებს. აღსანიშნავია, რომ მზის რადიაციის პირდაპირ გამოყენებას ხელს უშლის მისი არარეგულარული და წყვეტილი ხასიათი, რაც ზღუდავს სრული ენერგეტიკული პოტენციალის ეფექტურ ათვისებას. ამ პრობლემის გადაჭრის გზაზე, მზის ენერგიის შეგროვების, გარდაქმნისა და შენახვის ინტეგრირება ერთ კომპაქტურ მოწყობილობაში მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იქნება.

პროექტი ითვალიწინებდა ისეთი მასალების შექმნას და გამოცდას რომლებიც პოტენციურად საინტერესო იქნებოდა ფოტომგრძნობიარე სუპერკონდენსატორულ მოწყობილობებში გამოსაყენებლად. ეს არის ჰიბრიდული სისტემა, რომელიც აერთიანებს ფოტოელექტრული უჯრედებისა და სუპერკონდენსატორების თვისებებს, რათა ერთდროულად უზრუნველყოს სინათლის მიერ ენერგიის გარდაქმნა და ელექტროქიმიური ენერგიის შენახვა. მოცემული ნაშრომის მიზანია ინდიუმის და კალის ოქსიდის (ITO) მინის ბაზაზე დაფუძნებული ფოტოელექტროქიმიურად აქტიური ელექტროდის დამზადება, რომელიც მოდიფიცირებულია მანგანუმის ოქსიდით/ნახშირბადის ნაწილაკებით (Mn₂O₃/C), ტიტანის დიოქსიდით (TiO₂) და ელექტროპოლიმერიზებული პოლიანილინის (PANI) ზედაპირული ფენით.

მზის სინათლის პირდაპირი გამოყენების მიუხედავად, მისი არარეგულარული პერიოდულობა გავლენას ახდენს ენერგიის მოპოვებაზე და ამგვარად უზარმაზარი ენერგეტიკული პოტენციალი გამოუყენებელი რჩება. ამ ფაქტის გათვალისწინებით, მზის ენერგიის შეგროვებას, გარდაქმნას და შენახვას ერთ, კომპაქტურ მოწყობილობაში დიდი მნიშვნელობა აქვს უწყვეტი ენერგომომარაგების გრძელვადიანი პერიოდისათვის. ამ კონტექსტში, ბოლო დროს მუშავდება ახალი სისტემები, ე.წ. ფოტოსუპერკონდენსატორები (PSC), რომლებიც ერთდროულად უზრუნველყოფენ მზის ენერგიის ფოტოელექტრულ გარდაქმნას და ენერგიის შენახვას (შესაბამისად, აერთიანებენ PV-ს და სუპერკონდენსატორებს).

პროექტი აკავშირებს რამოდენიმე დისციპლინას ერთმანეთთან: ენერგეტიკა, ქიმია (არაორგანული, ორგანული), ფოტოქიმია, მასალათმცოდნეობა. ამგვარად, პროექტის ფარგლებში ამ დისციპლინებთან დაკავშირებული განვითარება მოხდა. კერძოდ, უნდა გამოიკვეთოს ფოტოაქტიური სისტემების განვითარება რაც არ არის ხშირი მოვლენა საქართველოს სამეცნიერო სფეროში.

პროექტის მიმდინარეობამ და ექსერიმენტების შედეგად მიღებულმა მონაცემებმა დამსწრე საზოგადოების ინტერესი გამოიწვია. გაიმართა დისკუსია და მსჯელობა პროექტის შემდგომი კვლევითი გეგმების მიმართულებით. გამოითქვა რიგი საინტერესო მოსაზრება კვლევების ექსპერიმენტული ნაწილის ჩატარებისათვის ახლებური მიდგომების დასატესტად.

გაზიარება

Leave a Comment

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *