Londoni Imperial College'i teadlased on leiutanud uue lehtedetaolise struktuuri, mis suudab koguda ja genereerida fotogalvaanilist päikeseenergiat ning toota magedat vett, jäljendades päris taimedes toimuvat protsessi.
Uuendus "PV-leht" kasutab odavaid materjale, mis võiksid inspireerida uut põlvkonda taastuvenergia tehnoloogiaid. "
Uuringud on näidanud, et fotogalvaanilised lehed “võivad toota rohkem kui 10 protsenti rohkem elektrit kui tavalised päikesepaneelid, mis kaotavad keskkonnale kuni 70 protsenti päikeseenergiast”.
Tõhusa kasutamise korral võib leiutis 2050. aastaks toota aastas üle 40 miljardi kuupmeetri magevesi.
"Sellel uuenduslikul kujundusel on suur potentsiaal päikesepaneelide jõudlust märkimisväärselt parandada, pakkudes samal ajal kulutõhusust ja praktilisust," ütles keemiatehnika osakonna teadur dr Qian Huang ja uue uuringu autor.
Kunstlikud lehed on mõeldud pumpade, ventilaatorite, juhtkastide ja kallite poorsete materjalide vajaduse välistamiseks.See pakub ka soojusenergiat, kohaneb erinevate päikeseenergia tingimustega ja talub ümbritseva õhu temperatuure.
"Selle uuendusliku lehekujunduse rakendamine aitab kiirendada ülemaailmset energiat üleminekut, käsitledes samal ajal kahte pakilist ülemaailmset väljakutset: kasvav energia- ja magevee nõudlus," ütles puhta energia protsesside labori juhataja Christos Kristal ja uuringu autor.Ütles Markid.
Fotogalvaanilised lehed põhinevad tegelikel lehtedel ja jäljendavad transpiratsiooniprotsessi, võimaldades taimel vett juurtest lehtede tippudesse viia.
Sel viisil võib vesi liikuda, levitada ja aurustuda läbi PV -lehtede, looduslikud kiud jäljendavad lehtede veeni kimpusid ning hüdrogeel jäljendab käsna rakke, et tõhusalt eemaldada soojust päikeseenergia PV -rakkudest.
2019. aasta oktoobris töötas Cambridge'i ülikooli teadlaste meeskond välja “kunstliku lehe”, mis võib toota puhta gaasi, mida nimetatakse sünteesigaasiks, kasutades ainult päikesevalgust, süsinikdioksiidi ja vett.
Seejärel, augustis 2020, arendasid sama asutuse teadlased, kes on inspireeritud fotosünteesist, hõljuvad kunstlikud lehed, mis võivad puhta kütuse tootmiseks kasutada päikesevalgust ja vett.Tol ajal teadete kohaselt oleksid need autonoomsed seadmed piisavalt kerged, et hõljuda ja olla fossiilkütuste jätkusuutlik alternatiiv, võtmata maad nagu traditsioonilised päikesepaneelid.
Kas lehed võivad olla aluseks saastavatest kütustest ja puhtamate, rohelisemate võimaluste poole liikumiseks?
Suurem osa päikeseenergiast (> 70%), mis tabab kaubanduslikku PV -paneeli, hajub soojusena, mille tulemuseks on selle töötemperatuur suurenemine ja elektrilise jõudluse oluline halvenemine.Kommertsiaalsete fotogalvaaniliste paneelide päikeseenergia efektiivsus on tavaliselt alla 25%.Siin demonstreerime hübriidpolügeneratsiooni fotogalvaanilise tera kontseptsiooni, mille biomimeetiline transpiratsioonistruktuur on valmistatud keskkonnasõbralikust, odavast ja laialdaselt kättesaadavast materjalist, mis võimaldab tõhusaks passiivse temperatuuri kontrolli ja polügeneratsiooni.Oleme eksperimentaalselt näidanud, et biomimeetiline transpiratsioon võib eemaldada fotogalvaanilistest rakkudest umbes 590 mass/m2 soojust, vähendada rakkude temperatuuri umbes 26 ° C võrra 1000 W/m2 valgustusega ja põhjustada energiatõhususe suhtelist suurenemist 13,6%.Lisaks saavad PV -terad sünergiliselt kasutada taaskasutatud soojust, et tekitada ühe moodulis samal ajal täiendavat soojust ja värsket vett, suurendades tunduvalt päikeseenergia kasutamise efektiivsust 13,2% -lt üle 74,5% -ni ja tekitades üle 1,1 L/ h/ h. ./ M2 puhta veega.
Postitusaeg: 29. august 2023