Eesti teadlased nomineeriti Euroopa Aasta Leiutaja innovatsiooniauhinnale

teadus.postimees.ee
Copy
Vasakult Mati Arulepp, Jaan Leis ja Anti Perkson.
Vasakult Mati Arulepp, Jaan Leis ja Anti Perkson. Foto: Tanel Moos / Euroopa Patendiamet

Euroopa Patendiameti teatel nomineeriti Eesti teadlased Jaan Leis, Mati Arulepp ja Anti Perkson Euroopa Aasta Leiutaja innovatsiooniauhinnale erakordse süsinikupõhise materjali väljatöötamise eest superkondensaatorite jaoks, mis aitavad kaasa üleminekule fossiilkütustelt puhtale energiale.

Eesti teadlaste trio silmapaistvaks leiutiseks on materjal, mida nimetatakse kumeraks grafeeniks ning mis suurendab energiat salvestavate ja väljaandvate seadmete - superkondensaatorite - vastuvõtu-, salvestus- ja väljaandmisvõimsust ning energiatihedust. Neid kasutatakse olukordades, kus on vaja palju kiirlaadimis- ja tühjendamistsükleid, näiteks elektrisõidukite kiirendamisel ja pidurdamisel. Kumera grafeeniga superkondensaatorid laevad energiasalvesti täis vaid 15 sekundiga, peavad vastu enam kui miljonile laadimistsüklile ega sisalda keskkonnaohtlikke materjale.

Leiutise turustamiseks loodi Eestis superkondensaatorite tootmisettevõte Skeleton Technologies, mille kaasasutajateks olid ka Leis ja Perkson. 2018. aastal alustas Skeleton Technologies superkondensaatori jõul töötavate trammide katsetamist Mannheimis, Heidelbergis ja Ludwigshafenis Saksamaal. Pidurdusenergia kogumiseks ja selle vallandamiseks kiirendamisel võimaldasid ettevõtte andmetel superkondensaatorid säästa kuni 30 protsenti elektrienergiat.

«Eesti teadlaste välja töötatud tehnoloogia võib aidata meil fossiilkütustest loobuda, parandades alternatiivsete energiaallikate tõhusust,» ütles Euroopa Patendiameti president António Campinos finaliste välja kuulutades. «Nende edu põhineb kakskümmend aastat kestnud järk-järgulistel läbimurretel ja näitab, kuidas pidevad investeeringud innovatsiooni võivad edendada kogu tööstusharu, nagu näiteks energia salvestamine.»

«Meil on alati olnud idee, et kui me laboris midagi välja töötame, peab sellest saama reaalset kasu,» ütleb Leis. «See erineb oluliselt teaduslikest artiklitest, kus alati leitakse midagi uut, kuid pole kindel kas leitut saab alati ka päriselus kasutada.»

Kolm teadlast soovisid valmistada spetsiaalse süsinikmaterjali, mille energiatihedus oleks parem. Nad hakkasid katsetama karbiidi ja süsinikpulbritega, kasutades eri meetodeid, et näha, kas energiatihedust, homogeensust ja puhtust saab parandada. Iga uus täiustus dokumenteeriti patenditaotluses, millest esimene esitati juba 2001. aastal.
Kolm teadlast soovisid valmistada spetsiaalse süsinikmaterjali, mille energiatihedus oleks parem. Nad hakkasid katsetama karbiidi ja süsinikpulbritega, kasutades eri meetodeid, et näha, kas energiatihedust, homogeensust ja puhtust saab parandada. Iga uus täiustus dokumenteeriti patenditaotluses, millest esimene esitati juba 2001. aastal. Foto: Tanel Moos / Euroopa Patendiamet

Need kolm Eesti leiutajat on üks kolmest finalistide meeskonnast tööstuse auhinnakategoorias. Selles kategoorias tunnustatakse silmapaistvaid leiutajaid majanduslikult edukate tehnoloogiate valdkonnas, mille on patenteerinud Euroopa ettevõtted, kus töötab üle 250 töötaja ja mille aastakäive on üle 50 miljoni euro. Euroopa Patendiameti Euroopa leiutaja auhinna 2022. aasta võitjad kuulutatakse välja 21. juunil virtuaalsel tseremoonial. Lisaks valitakse 13 finalisti hulgast publiku lemmik, kelle poolt saab hääletada Euroopa Patendiameti veebilehel enne ametlikku tseremooniat. Hääletamine on avatud 21. juunini 2022.

Akud vs superkondensaatorid

Nii superkondensaatorid kui ka akud varustavad masinaid elektrienergiaga, kuid erineval, teineteist täiendaval viisil. Akude töö põhineb keemilisel reaktsioonil ja need edastavad energiat pidevalt, sobides paremini kauakestvate ja regulaarsete ülesannete täitmiseks.

Superkondensaatorid salvestavad energiat elektriväljas ja sobivad suurte, lühikeste energiahulkade edastamiseks kohtadesse, kus energiat vajatakse kiiresti. Seepärast peetakse neid eriti sobivaks elektrisõidukite jaoks.

Superkondensaatorite kasutusiga on umbes üks miljon laadimist, kuid akudel ainult 2000 kuni 3000. Kui akud võivad sisaldada keskkonnaohtlikke aineid, siis superkondensaatorid neid ei sisalda.

Leisi, Arulepa ja Perksoni optimeeritud kumer grafeen annab ettevõtte superkondensaatoritele erakordse energiatiheduse ja parema elektrijuhtivuse. Skeletoni andmetel suudavad nende superkondensaatorid laadida 15 sekundiga ja peavad vastu enam kui miljonile laadimiskorrale. Eesti teadlaste meeskonna poolt optimeeritud kumer grafeen, mille kogu tootmine asub Euroopas, on suure keemilise puhtusega ega sisalda muudes aku-ja kondensaatoritehnoloogiates tavaliselt esinevaid mürgiseid aineid, nagu liitium või koobalt. See tagab töökindluse ja vähendab ettevõtte superkondensaatorite keskkonnamõju.

Kommentaarid
Copy
Tagasi üles