Το φωτοβολταϊκό φύλλο μπορεί να συγκεντρώσει περισσότερη ενέργεια από τα συνηθισμένα ηλιακά πάνελ

Οι επιστήμονες του Imperial College του Λονδίνου επινόησαν μια τεχνολογία εμπνευσμένη από φύλλα που συλλαμβάνει την ηλιακή ενέργεια και παράγει γλυκό νερό κατά τη διαδικασία. Το σχέδιο, γνωστό ως PV-leaf, αποτελείται από γυαλί, φωτοβολταϊκά κύτταρα, ίνες μπαμπού και κύτταρα υδρογέλης που συνδυάζονται για να μιμηθούν ένα πραγματικό φύλλο. Το νερό μπορεί ακόμη να κινείται και να διανέμεται σε όλη τη δομή του τεχνητού φύλλου και να εξατμίζεται από την επιφάνειά του, ψύχοντάς το.

Σε ζεστές και ηλιόλουστες συνθήκες, οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να θερμανθούν σε θερμοκρασίες 65°C ή και περισσότερο, γεγονός που επηρεάζει σημαντικά την αποδοτικότητά τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αυξημένη θερμότητα αναγκάζει τα ηλεκτρόνια στο υλικό του ημιαγωγού να κινούνται πιο ενεργητικά, οδηγώντας σε υψηλότερη αντίσταση και μειωμένη ηλεκτρική απόδοση.

Απλώς μιμούμενοι τη διαπνοή, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το τεχνητό φύλλο μπορεί να παράγει πάνω από 10% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε σύγκριση με τους συμβατικούς ηλιακούς συλλέκτες. «Αυτός ο καινοτόμος σχεδιασμός έχει τεράστιες δυνατότητες για τη σημαντική βελτίωση της απόδοσης των ηλιακών συλλεκτών, ενώ παράλληλα εξασφαλίζει την οικονομική αποδοτικότητα και την πρακτικότητα», δήλωσε ο Dr. Gan Huang, ο οποίος ήταν συν-συγγραφέας της μελέτης.

Ο Huang δήλωσε ότι το φύλλο είναι επίσης σε θέση να αξιοποιήσει την ανακτηθείσα θερμότητα για την ταυτόχρονη παραγωγή πρόσθετης θερμικής ενέργειας και γλυκού νερού, μέσα στο ίδιο εξάρτημα. Αυτό θα μπορούσε να παράγει «δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού ετησίως», εάν κλιμακωθεί, πρόσθεσε. Αν και βρίσκεται ακόμη σε νηπιακό στάδιο, η ερευνητική ομάδα έχει μεγάλες ελπίδες για τη νέα της εφεύρεση.

«Η εφαρμογή αυτού του καινοτόμου σχεδιασμού που μοιάζει με φύλλο θα μπορούσε να συμβάλει στην επιτάχυνση της παγκόσμιας ενεργειακής μετάβασης, αντιμετωπίζοντας παράλληλα δύο πιεστικές παγκόσμιες προκλήσεις: την ανάγκη για αυξημένη ενέργεια και γλυκό νερό», πρόσθεσε ο καθηγητής Χρήστος Μαρκίδης, ένας από τους συγγραφείς.

Αυτή δεν είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες εμπνέονται από τα φυτά για την παραγωγή ενέργειας. Τον Μάιο, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Cambridge ανέπτυξε ένα άλλο είδος τεχνητού φύλλου που χρησιμοποιεί το φως του ήλιου για να μετατρέψει το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε αιθανόλη και προπανόλη, καθαρές εναλλακτικές λύσεις για τη βενζίνη ή το ντίζελ.

Διάβασε επίσης:

Το αλάτι όπως δείχνουν μελέτες μπορεί να βοηθήσει στην ανακύκλωση του πλαστικού

Το χλωριούχο νάτριο, κοινώς το επιτραπέζιο αλάτι, μπορεί να ξεπεράσει και τα πιο ακριβά υλικά που διερευνώνται για να βοηθήσουν στην ανακύκλωση πλαστικών, δείχνει μια νέα μελέτη. «Αυτό είναι πραγματικά συναρπαστικό», λέει ο Muhammad Rabnawaz, αναπληρωτής καθηγητής στη Σχολή Συσκευασίας του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, «Χρειαζόμαστε απλές, χαμηλού κόστους λύσεις για να αντιμετωπίσουμε ένα μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η ανακύκλωση πλαστικών».

Αν και ιστορικά τα πλαστικά κυκλοφόρησαν στο εμπόριο ως ανακυκλώσιμα, η πραγματικότητα είναι ότι σχεδόν το 90% των πλαστικών απορριμμάτων στις Ηνωμένες Πολιτείες καταλήγουν σε χωματερές, σε αποτεφρωτήρες ή ως ρύπανση του περιβάλλοντος. Ένας από τους λόγους που τα πλαστικά έχουν γίνει τόσο αναλώσιμα είναι ότι τα υλικά που ανακτώνται από την ανακύκλωση δεν είναι αρκετά πολύτιμα για να ξοδέψουν τα χρήματα και τους πόρους που απαιτούνται για την απόκτησή τους. Σύμφωνα με τις προβλέψεις της μελέτης, το επιτραπέζιο αλάτι θα μπορούσε να ανατρέψει τα οικονομικά και να μειώσει δραστικά το κόστος όταν πρόκειται για μια διαδικασία ανακύκλωσης γνωστή ως πυρόλυση, η οποία λειτουργεί μέσω ενός συνδυασμού θερμότητας και χημείας.

Οι εντυπωσιακές ανακαλύψεις

Σύμφωνα με το Futurity, ενώ ο Rabnawaz περίμενε ότι το αλάτι θα είχε αντίκτυπο λόγω του πόσο καλά μεταφέρει τη θερμότητα, ήταν ακόμα έκπληκτος από το πόσο καλά λειτουργούσε. Ξεπέρασε τους ακριβούς καταλύτες –χημικές ουσίες που έχουν σχεδιαστεί για να υποκινούν τις αντιδράσεις– και πιστεύει ότι η ομάδα του μόλις άρχισε να αξιοποιεί τις δυνατότητές της. Η πυρόλυση είναι μια διαδικασία που διασπά τα πλαστικά σε ένα μείγμα απλούστερων ενώσεων με βάση τον άνθρακα, οι οποίες βγαίνουν σε 3 μορφές: αέριο, υγρό λάδι και στερεό κερί. «Αυτό το συστατικό κεριού είναι συχνά ανεπιθύμητο», λέει ο Rabnawaz, «ωστόσο μπορεί να αντιπροσωπεύει περισσότερα από τα μισά προϊόντα, κατά βάρος, των τρεχουσών μεθόδων πυρόλυσης. Αυτό συμβαίνει ακόμη και όταν χρησιμοποιείτε καταλύτες, οι οποίοι είναι χρήσιμοι, αλλά συχνά μπορεί να είναι τοξικοί ή απαγορευτικά δαπανηροί για τη διαχείριση των απορριμμάτων πλαστικών».

Δες εδώ πώς το αλάτι βοήθα στην ανακύκλωση 

 ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

7 λόγοι για τους οποίους η Ταϊλάνδη είναι ο ιδανικός προορισμός για διακοπές ευεξίας

 ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Φτιάξε donut σαν αφρό! Τέλεια συνταγή για σάντουιτς ή γλυκές λιχουδιές