Šis bioninis lapas generuoja daugiau elektros nei saulės baterijos

Londono „Imperial College“ tyrėjai išrado naują į lapus panašią struktūrą, kuri galėtų rinkti ir generuoti fotoelektrinę saulės energiją ir gaminti gėlą vandenį, imituodami procesą, kuris vyksta realiuose augaluose.
Paskelbtas „PV lapas“, naujovėje „naudojamos nebrangios medžiagos, kurios galėtų įkvėpti naujos kartos atsinaujinančios energijos technologijos“.
Tyrimai parodė, kad fotoelektriniai lapai „gali generuoti daugiau nei 10 procentų daugiau elektros energijos nei įprastos saulės baterijos, kurios aplinkai praranda iki 70 procentų saulės energijos.“
Jei jis bus naudojamas efektyviai, išradimas iki 2050 m. Taip pat galėtų pagaminti daugiau nei 40 milijardų kubinių metrų gėlo vandens per metus.
„Šis novatoriškas dizainas turi didelį potencialą žymiai pagerinti saulės baterijų efektyvumą, tuo pačiu užtikrinant ekonomiškumą ir praktiškumą“,-sakė dr. Qian Huang, Chemijos inžinerijos departamento tyrėjas ir naujojo tyrimo autorius.
Dirbtiniai lapai yra skirti pašalinti siurblių, ventiliatorių, valdymo dėžučių ir brangių porėtų medžiagų poreikį.Tai taip pat suteikia šiluminę energiją, prisitaiko prie skirtingų saulės sąlygų ir toleruoja aplinkos temperatūrą.
„Šio novatoriško lapo dizaino įgyvendinimas gali padėti paspartinti pasaulinį energijos perėjimą, tuo pačiu sprendžiant du neatidėliotinus pasaulinius iššūkius: didėjančią energijos ir gėlo vandens paklausą“, - teigė Christos Kristal, „Clean Energy Processes“ laboratorijos laboratorijos vadovas ir tyrimo autorius.Sakė Markidas.
Fotoelektriniai lapai yra pagrįsti tikrais lapais ir imituoja transpiracijos procesą, leidžiantį augalui perkelti vandenį iš šaknų į lapų galiukus.
Tokiu būdu vanduo gali judėti, pasiskirstyti ir išgaruoti per PV lapus, o natūralūs pluoštai imituoja lapų venų pluoštus, o hidrogelis imituoja kempinės ląsteles, kad efektyviai pašalintų šilumą iš saulės PV ląstelių.
2019 m. Spalio mėn. Kembridžo universiteto mokslininkų komanda sukūrė „dirbtinį lapą“, kuris gali gaminti gryną dujų, vadinamų sintezės dujomis, naudojant tik saulės spindulius, anglies dioksidą ir vandenį.
Tuomet, 2020 m. Rugpjūčio mėn., To paties įstaigos tyrėjai, įkvėpti fotosintezės, sukūrė plūduriuojančius „dirbtinius lapus“, kuriuose švarus kuras gali naudoti saulės šviesą ir vandenį.Remiantis tuo metu pranešimais, šie autonominiai prietaisai būtų pakankamai lengvi, kad būtų galima plūduriuoti ir būti tvaria alternatyva iškastiniam kurui, nesiimant žemės, pavyzdžiui, tradicinės saulės baterijos.
Ar lapai gali būti pagrindas nutolti nuo teršalo kuro ir link švaresnių, ekologiškesnių variantų?
Didžioji dalis saulės energijos (> 70%), kuri pataiko į komercinę PV skydą, išsiskiria kaip šiluma, todėl padidėja jos darbinė temperatūra ir žymiai pablogėjo elektrinės savybės.Komercinių fotoelektrinių plokščių saulės energijos efektyvumas paprastai yra mažesnis nei 25%.Čia mes parodome hibridinės poligeneracijos fotoelektrinės ašmenų koncepciją su biomimetinės transpiracijos struktūra, pagaminta iš ekologiškos, nebrangios ir plačiai prieinamos medžiagos, skirtos efektyviai pasyvioms temperatūros kontrolėms ir poligeneracijai.Eksperimentiškai parodėme, kad biomimetinis transpiracija gali pašalinti apie 590 W/m2 šilumos iš fotoelektrinių ląstelių, sumažinti ląstelių temperatūrą maždaug 26 ° C temperatūroje, esant 1000 W/m2 apšvietimui, ir santykinai padidėja energijos efektyvumas 13,6%.Be to, PV ašmenys gali sinergetiškai naudoti atkurtą šilumą, kad būtų galima generuoti papildomą šilumą ir gėlą vandenį tuo pačiu metu viename modulyje, padidindami bendrą saulės energijos sunaudojimo efektyvumą nuo 13,2% iki daugiau nei 74,5% ir generuojant daugiau nei 1,1 l/ h ./ m2 gryno vandens.