Nagrody Nobla 2019

Taka sytuacja zdarza się nieczęsto. Tegoroczna Nagroda Nobla z fizyki została przyznana za dwa różne projekty badawcze. Nie dość, że nie mają one ze sobą nic wspólnego, to na dodatek dzieli je od siebie kilkadziesiąt lat.

Chemia

NOBEL ZA WYNALEZIENIE BATERII LITOWO-JONOWYCH.

To najbardziej praktyczny z tegorocznych Nobli. Nasz świat wyglądałby zupełnie inaczej, gdyby na początku lat 70. XX wieku nie powstała bateria litowo-jonowa. Lekka, pojemna i w zasadzie bezawaryjna. Choć świat wciąż czeka na przełom w dziedzinie magazynowania energii elektrycznej, pierwszy krok do tego przełomu zrobili tegoroczni nobliści.

Alfred Nobel w swoim testamencie opisał dokładnie, jakimi kryteriami ma posługiwać się komitet noblowski. Nagrody miały być przyznawane jednej osobie za odkrycie, które jest praktyczne i którego dokonano w roku poprzedzającym nagrodę. Dzisiaj po tych zapisach niewiele pozostało. Nauki nie uprawia się już tak, jak to robiono za czasów Nobla. Dzisiaj zespoły badawcze składają się czasami z setek ludzi. W efekcie od lat z dziedzin ścisłych nie przyznaje się Nagrody Nobla jednej osobie, tylko kilku. Nie ma też szansy na nagrodzenie odkrycia, które miało miejsce w roku poprzedzającym ceremonię. Badania są tak skomplikowane, że tylko ich potwierdzenie przez inne zespoły badawcze daje pewność poprawności. To jednak wymaga czasu. I tak jeden z tegorocznych noblistów z chemii prof. John B. Goodenough ma 97 lat, a to znaczy, że jest najstarszym w historii nagrody laureatem.

Stosunkowo najłagodniej komitet noblowski obchodzi się z ostatnim z trzech zapisanych w testamencie warunków, czyli z tym, że nagradzani mogą być tylko ci, którzy dokonali czegoś praktycznego. Nie zawsze się udaje, ale w tym roku, przynajmniej z chemii, trafiono idealnie. Trudno sobie wyobrazić coś bardziej praktycznego niż akumulator litowo-jonowy. To dzięki magazynom energii tego typu ma miejsce technologiczna rewolucja. Smartfony, laptopy, tablety, aparaty fotograficzne… w zasadzie wszystko, co wymaga energii, a nie jest „uwiązane” kablem elektrycznym, musi mieć sprawne akumulatory. Te baterie jednak (a w zasadzie akumulatory) napędzają nie tylko elektronikę, którą być może często traktujemy tylko jako rodzaj gadżetu czy zabawki. Baterie tegorocznych noblistów zasilają także aparaty słuchowe czy stymulatory serca, defibrylatory i wiele innych przenośnych urządzeń medycznych. A to znaczy, że ratują życie i poprawiają jego jakość. To coś już na dzisiaj, ale przyszłość przed dobrymi magazynami energii też jest – nomen omen – świetlana. Elektromobilność wymaga dobrych akumulatorów. Nie ma dzisiaj na rynku lepszych akumulatorów niż te, które wynaleźli tegoroczni nobliści. To one będą dostarczały energii samochodom elektrycznym, autobusom czy ciężarówkom. Jesteśmy też u progu rewolucji dronowej, a w dalszej perspektywie bateriami będą zasilane także samoloty. W przypadku środków transportu chodzi nie tylko o to, by akumulatory były lekkie i pojemne, ale także żeby szybko się ładowały. Jest coś jeszcze. Świat coraz mocniej odchodzi od paliw kopalnych, a te wykorzystujące wiatr i słońce są zmienne i wymagają dobrych magazynów energii. Naukowcy pracują nad coraz lepszymi akumulatorami, ale te litowo-jonowe są podstawą tych prac.

Nobel z chemii został przyznany trzem naukowcom. Nie pracowali razem, ale każdy ulepszał prace poprzedników. Jak skonstruować baterię, wiemy od XIX wieku. Gra toczyła się jednak o to, by baterie były lekkie, pojemne i bezpieczne. Oraz by można je było szybko ładować. Aby sprostać temu zadaniu, trzeba było szukać nowych materiałów i ulepszać stare. W latach 70., w czasach szalejącego kryzysu energetycznego, Stanley Whittingham (pierwszy noblista) odkrył, że siarczek tytanu ma strukturę warstwową i nadaje się do budowy elektrod. Kilka lat później kolejny z tegorocznych noblistów John Goodenough odkrył, że lepiej nadaje się do tego tlenek kobaltu. A po kolejnych kilku latach Akira Yoshino (trzeci z noblistów z chemii) w strukturę materiału węglowego wbudował atomy litu. Tak przygotowany materiał był anodą, a tlenek kobaltu katodą. To wtedy powstała bateria leżąca u podłoża rewolucji elektronicznej, która dopiero się rozkręca.

Tomasz Rożek

«« | « | 1 | 2 | 3 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Pobieranie.. Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Wiara_wesprzyj_750x300_2019.jpg