Ha van esélyünk az éghajlatváltozás megfordítására vagy akár lelassítására, akkor minden szükséges tiszta energiára szükségünk lesz. A Solar potenciálisan nagy szelet lehet az energiapite. De különösen a nagyvárosokban, ahol magas az energiafogyasztás, nincs sok szabad hely hatalmas napenergia-gazdaságok létesítéséhez - például az Ivanpah napenergia-termelő rendszer 3500 hektáros Kaliforniai Mojave-sivatagban fekszik.
kapcsolodo tartalom
- Az okostelefonok képernyőjén lévő napelemek táplálhatják az eszközöket
Az energia meglehetősen könnyen behozható a városokon kívüli területekről. A napenergia hatékonysága azonban fizikai korlátokkal rendelkezik, ezért fontos az energiatermeléshez rendelkezésre álló összes hely felhasználása. És míg a városi háztetők némi helyet hagynak a napelemek számára, ezt a helyet inkább a helyi ételek termesztésére lehet használni mérsékelt éghajlaton.
Ugyanakkor rengeteg potenciálisan energiatermelő ablaka van a toronyházakban és a felhőkarcolókban.
A Michigan State University kutatói átlátszó műanyag napkollektorokat fejlesztettek ki, amelyeket az ablakokra lehet helyezni anélkül, hogy a látványt akadályoznák. Ugyanezek a gyűjtők ragaszkodhatnak a mobil eszközök képernyőire is. Az Advanced Optical Materials folyóiratban egy nemrégiben írt cikk szerint a műanyag átvilágítja az összes látható fényt. A napkollektoros ablakok színezettek vagy zavarosak az emberi szem számára. Ehelyett az anyagot apró, fluoreszkáló szerves só-molekulákba ágyazták, amelyeket úgy terveztek, hogy csak a fény spektrumának olyan részeit, például az ultraibolya vagy közeli infravörös fényt absorbálják, amelyeket az emberek nem látnak.
Richard Lunt, a Michigan State adjunktus és az egyik cikk szerzője szerint a molekulák hasonlóak a természetben található molekulákhoz, csak kissé megcsavarva. "Az igényeinkhez igazítottuk őket" - írja egy e-mailben. „Vagyis az egyes alkatrészek begyűjtése a láthatatlan napspektrumon és az infravörös hullámhosszon egy másik hullámhosszon ragyog.” Ezt az infravörös „ragyogást” azután az anyag szélén lévő fotoelektromos cellák (lényegében apró napelemek) csíkjai veszik fel, és elforgatják. a villamos energiaba. Onnan a huzalozott ablakok a begyűjtött energiát a helyi akkumulátorokra vagy az elektromos hálózatba visszatehetik.
Richard Lunt asszisztens és Yimu Zhao doktori hallgató teszteli az átlátszó napenergia anyagot a Michigan Állami Egyetemen. (GL Kohuth) Az átlátszó napkollektornak még mindig méltányos finomításra van szüksége, mivel hatékonysága viszonylag alacsony: az ultraibolya és a közeli infravörös fény mindössze 1 százaléka átalakul villamos energiává. A legtöbb kereskedelmi napelemek manapság 15 és 20 százalék között hatékonyak. De Lund úgy gondolja, hogy a technológiának további kutatásokkal el kell érnie az 5 százalékot vagy annál magasabb értéket.
"Aktív módon feltárjuk a hatékonyság javításának útvonalait azáltal, hogy javítjuk az" izzó "hatékonyságot, kibővítve az infravörös spektrum abszorpciós tartományát" - írja Lunt. Azt is mondta, hogy a fénygyűjtő molekulák és a beágyazott átlátszó anyag közötti kölcsönhatások további hangolása növeli az összegyűjtött energia mennyiségét.
Lunt szerint a lumineszcens fényű napkollektorok évtizedek óta gondolkodnak. De más projektekkel ellentétben e munka célja a nem látható fény betakarítása. Azt állítja, hogy szokásos ipari feldolgozással készülhetnek, és csak kis mennyiségű napelemre van szükségük az anyag szélén, hogy az energiát optikailag összegyűjtsék. Ez azt jelenti, hogy meglehetősen olcsónak kell lenniük a gyártáshoz. Az a tény, hogy telepíthetőek az épületek és ablakok meglévő infrastruktúrájához, csökkenti a költségeket az önálló napelemekkel szemben.
Lunt szerint valószínű azonban, hogy a technológia először a kis elektronikában jelenik meg, mert már elegendő energiát termel az olyan dolgok táplálására, mint például az e-olvasók és az intelligens ablakok. A csapat alapította az Ubiquitous Energy, Inc. vállalatot, amely a technológia kereskedelmére törekszik. Arra számítanak, hogy az elkövetkező öt évben látják átlátszó napkollektorukat az épületekben és a mobil elektronikában.
A professzor nem gondolja, hogy a lehetséges alkalmazások itt is megállnak, megjegyezve, hogy a technika más üvegfelületeken is használható, például az autó szélvédőin.
"Azt is gondolhatja, hogy ezeket az eszközöket olyan felületekre helyezi-e, ahol érdekel bizonyos esztétika vagy minták, például iparvágány, textil vagy akár hirdetőtáblák fenntartása.” - írja Lunt. "Mindenki körül lehet, anélkül, hogy tudnánk, hogy ott vannak."
