Istraživači s Imperial Collegea u Londonu izumili su novu strukturu sličnu listu koja može prikupljati i generirati fotonaponsku solarnu energiju i proizvoditi svježu vodu, oponašajući proces koji se odvija u stvarnim biljkama.
Nazvana "PV list", inovacija "koristi jeftine materijale koji bi mogli potaknuti novu generaciju tehnologija obnovljivih izvora energije."
Studije su pokazale da fotonaponski listovi "mogu proizvesti više od 10 posto više električne energije od konvencionalnih solarnih panela, koji u okoliš gube do 70 posto solarne energije."
Ako se učinkovito koristi, izum bi također mogao proizvesti preko 40 milijardi kubičnih metara slatke vode godišnje do 2050. godine.
"Ovaj inovativni dizajn ima veliki potencijal za značajno poboljšanje performansi solarnih panela, istovremeno pružajući ekonomičnost i praktičnost", rekao je dr. Qian Huang, istraživač emeritus na Odjelu za kemijsko inženjerstvo i autor nove studije.
Umjetni listovi dizajnirani su tako da uklone potrebu za pumpama, ventilatorima, upravljačkim kutijama i skupim poroznim materijalima.Također osigurava toplinsku energiju, prilagođava se različitim solarnim uvjetima i tolerira temperature okoline.
"Provedba ovog inovativnog dizajna lista može pomoći ubrzati globalnu tranziciju energije uz rješavanje dva goruća globalna izazova: rastuća potražnja za energijom i slatkom vodom", rekao je Christos Kristal, voditelj laboratorija za čiste energetske procese i autor studije.Markides je rekao.
Fotonaponski listovi temelje se na stvarnom lišću i oponašaju proces transpiracije, omogućujući biljci da prebaci vodu iz korijena na vrhove lišća.
Na taj se način voda može kretati, distribuirati i ispariti kroz listove PV -a, dok prirodna vlakna oponašaju snopove vena lišća, a hidrogel oponaša stanice spužve kako bi se učinkovito uklonila toplina iz solarnih PV stanica.
U listopadu 2019. tim znanstvenika sa Sveučilišta u Cambridgeu razvio je "umjetni list" koji može proizvesti čisti plin nazvan sinteza plina koristeći samo sunčevu svjetlost, ugljični dioksid i vodu.
Tada su, u kolovozu 2020. godine, istraživači iste institucije, nadahnuti fotosintezom, razvili plutajuće „umjetne lišće“ koji mogu koristiti sunčevu svjetlost i vodu za proizvodnju čistog goriva.Prema tadašnjim izvješćima, ovi bi autonomni uređaji bili dovoljno lagani da lebde i budu održiva alternativa fosilnim gorivima bez zauzimanja zemlje poput tradicionalnih solarnih panela.
Može li lišće biti osnova za odstupanje od zagađivanja goriva i prema čistijim, zelenijim opcijama?
Većina solarne energije (> 70%) koja pogađa komercijalnu PV ploču raspršuje se kao toplina, što rezultira povećanjem radne temperature i značajnim pogoršanjem električnih performansi.Učinkovitost solarne energije komercijalnih fotonaponskih ploča obično je manja od 25%.Ovdje pokazujemo koncept hibridne fotonaponske oštrice s poligeneracijom s strukturom biomimetičke transpiracije izrađene od ekološki prihvatljivih, jeftinih i široko dostupnih materijala za učinkovitu pasivnu kontrolu temperature i poligeneraciju.Eksperimentalno smo pokazali da biomimetička transpiracija može ukloniti oko 590 w/m2 topline iz fotonaponskih stanica, smanjiti temperaturu stanice za oko 26 ° C pri 1000 w/m2 osvjetljenja i rezultirati relativnim povećanjem energetske učinkovitosti od 13,6%.Osim toga, PV noževi mogu sinergistički upotrijebiti oporavljenu toplinu za stvaranje dodatne topline i slatke vode u isto vrijeme u jednom modulu, uvelike povećavajući ukupnu učinkovitost iskorištavanja solarne energije s 13,2% na preko 74,5% i generirajući više od 1,1L/ h ./ m2 čiste vode.
Vrijeme objave: 29. kolovoza 2023