Lontoon Imperial Collegen tutkijat ovat keksineet uuden lehtiä muistuttavan rakenteen, joka voi kerätä ja tuottaa aurinkosähköä ja tuottaa makeaa vettä jäljittelemällä todellisissa kasveissa tapahtuvaa prosessia.
"PV-arkki", innovaatio "käyttää edullisia materiaaleja, jotka voisivat inspiroida uuden sukupolven uusiutuvan energian tekniikoita".
Tutkimukset ovat osoittaneet, että aurinkosähkölehdet "voivat tuottaa yli 10 prosenttia enemmän sähköä kuin tavanomaiset aurinkopaneelit, jotka menettävät jopa 70 prosenttia aurinkoenergiasta ympäristöön."
Jos keksintö voi käyttää tehokkaasti, se voi tuottaa myös yli 40 miljardia kuutiometriä makeaa vettä vuodessa vuoteen 2050 mennessä.
"Tällä innovatiivisella suunnittelulla on suuri potentiaali parantaa merkittävästi aurinkopaneelien suorituskykyä tarjoamalla kustannustehokkuutta ja käytännöllisyyttä", kertoi kemian tekniikan laitoksen emeritus tutkija tohtori Qian Huang ja uuden tutkimuksen kirjoittaja.
Keinotekoiset lehdet on suunniteltu poistamaan pumppujen, puhaltimien, ohjauslaatikojen ja kalliiden huokoisten materiaalien tarve.Se tarjoaa myös lämpöenergiaa, mukautuu erilaisiin aurinkoolosuhteisiin ja sietää ympäristön lämpötiloja.
"Tämän innovatiivisen arkkien suunnittelun toteuttaminen voi auttaa nopeuttamaan globaalia energiansiirtymistä käsittelemällä kahta kiireellistä globaalia haastetta: energian ja makean veden kysynnän kasvavaa kysyntää", sanoi Christos Kristal, puhtaan energian prosessien laboratorion päällikkö ja tutkimuksen kirjoittaja.Markides sanoi.
Aurinkosähkölehdet perustuvat todellisiin lehtiä ja jäljittelevät transpiraatioprosessia, jolloin kasvi voi siirtää vettä juurista lehtien kärkiin.
Tällä tavalla vesi voi liikkua, levittää ja haihtua PV -lehtien läpi, kun taas luonnolliset kuidut jäljittelevät lehtien suonen nippuja, ja hydrogeeli jäljittelee sienen soluja lämpöä tehokkaasti aurinkoenergian soluista.
Lokakuussa 2019 Cambridgen yliopiston tutkijaryhmä kehitti ”keinotekoisen lehden”, joka voi tuottaa puhtaan kaasun, jota kutsutaan synteesikaasulle käyttämällä vain auringonvaloa, hiilidioksidia ja vettä.
Sitten, elokuussa 2020 samasta instituutiosta, joka on inspiroinut fotosynteesin inspiroimia, kehittivät kelluvia ”keinotekoisia lehtiä”, jotka voivat käyttää auringonvaloa ja vettä puhdasta polttoaineen tuottamiseen.Tuolloin raporttien mukaan nämä autonomiset laitteet olisivat riittävän kevyitä kelluakseen ja kestävä vaihtoehto fossiilisille polttoaineille ottamatta maata kuten perinteisiä aurinkopaneeleja.
Voivatko lehdet olla perusta siirtymiselle saastuttavista polttoaineista ja puhtaampia, vihreämpiä vaihtoehtoja?
Suurin osa kaupalliseen PV -paneeliin osuu aurinkoenergiaa (> 70%) häviää lämpöä, mikä johtaa sen käyttölämpötilan nousuun ja sähköisen suorituskyvyn merkittävään heikkenemiseen.Kaupallisten aurinkosähköpaneelien aurinkoenergiatehokkuus on tyypillisesti alle 25%.Täällä osoitamme hybridi -polygeneraation aurinkosähköterän käsitteen, jolla on biomimeettinen transpiraatiorakenne, joka on valmistettu ympäristöystävällisestä, edullisesta ja laajalti saatavissa olevasta materiaalista tehokkaan passiivisen lämpötilanhallinnan ja polygeneraation saavuttamiseksi.Olemme kokeellisesti osoittaneet, että biomimeettinen transpiraatio voi poistaa noin 590 W/m2 lämpöä aurinkosähkökennoista, vähentää solujen lämpötilaa noin 26 ° C: lla 1000 W/M2 -valaistuksessa ja johtaa energiatehokkuuden suhteelliseen nousuun 13,6%.Lisäksi PV -terät voivat synergistisesti käyttää talteen otettua lämpöä ylimääräisen lämmön ja makean veden tuottamiseksi samanaikaisesti yhdessä moduulissa, mikä lisää huomattavasti aurinkoenergian yleistä hyödyntämistehokkuutta 13,2%: sta yli 74,5%: iin ja tuottaen yli 1,1 litraa/ h: tä ./ M2 puhdasta vettä.
Postitusaika: 29.8.2023