A londoni Imperial College kutatói új, levélszerű szerkezetet találtak fel, amely képes összegyűjteni és előállítani a fotovoltaikus napenergiát, és friss vizet termelni, utánozva a valódi növényekben előforduló folyamatokat.
A „PV Sheet” elnevezésű innováció „olcsó anyagokat használ, amelyek inspirálhatják a megújuló energia technológiáinak új generációját”.
A tanulmányok kimutatták, hogy a fotovoltaikus levelek „több mint 10 százalékkal több villamos energiát generálhatnak, mint a hagyományos napelemek, amelyek akár a napenergia akár 70 % -át veszítik a környezet számára”.
Ha hatékonyan használja fel, a találmány 2050 -ig évente több mint 40 milliárd köbméter édesvízt is előállíthat.
"Ez az innovatív kialakítás nagy potenciállal rendelkezik a napelemek teljesítményének jelentős javítására, miközben költséghatékonyságot és praktikusságot biztosít"-mondta Dr. Qian Huang, a Vegyészmérnöki Tanszék Emeritus kutatója és az új tanulmány szerzője.
A mesterséges leveleket úgy tervezték, hogy kiküszöböljék a szivattyúk, ventilátorok, vezérlődobozok és drága porózus anyagok szükségességét.Emellett hőkenergiát biztosít, alkalmazkodik a különböző napsugárzási körülményekhez, és tolerálja a környezeti hőmérsékleteket.
„Ennek az innovatív laptervezésnek a megvalósítása elősegítheti a globális energiaátmenet felgyorsítását, miközben két sürgető globális kihívással foglalkozik: növekvő energia- és édesvíz iránti kereslet” - mondta Christos Kristal, a Clean Energy Processes Laboratory vezetője és a tanulmány szerzője.- mondta Markides.
A fotovoltaikus levelek valódi leveleken alapulnak, és utánozzák a transzpiráció folyamatát, lehetővé téve a növénynek, hogy a vizet a gyökerekből a levelek hegyeire továbbítsa.
Ilyen módon a víz mozoghat, eloszthat és elpárologhat a PV leveleken, míg a természetes szálak utánozzák a levelek vénaberekeit, és a hidrogél utánozza a szivacs sejtjeit, hogy hatékonyan eltávolítsák a hőt a napelemes PV sejtekből.
2019 októberében a Cambridge -i Egyetem tudósok egy csoportja kifejlesztett egy „mesterséges levelet”, amely tiszta gázt képes előállítani, úgynevezett szintézisgáznak, csak napfény, szén -dioxid és víz felhasználásával.
Ezután 2020 augusztusában az ugyanazon intézmény kutatói, a fotoszintézis ihlette, úszó „mesterséges levelek” kifejlesztett, amelyek napfényt és vizet használhatnak tiszta üzemanyag előállításához.Az akkori jelentések szerint ezek az autonóm eszközök elég könnyűek lennének ahhoz, hogy úszhassanak és fenntartható alternatíva legyenek a fosszilis tüzelőanyagok számára anélkül, hogy a hagyományos napelemekhez hasonló földet vennének fel.
Lehet -e a levelek az alapja a szennyező üzemanyagoktól való távolodáshoz és a tisztább, zöldebb lehetőségek felé?
A kereskedelmi PV -panelt elérő napenergia (> 70%) nagy részét hőként eloszlatják, ami az üzemi hőmérséklet növekedését és az elektromos teljesítmény jelentős romlását eredményezi.A kereskedelmi fotovoltaikus panelek napenergia -hatékonysága általában kevesebb, mint 25%.Itt demonstráljuk a hibrid poligenerációs fotovoltaikus penge fogalmát, amelynek biomimetikus transzpirációs struktúrája környezetbarát, olcsó és széles körben elérhető anyagokból készül, a hatékony passzív hőmérséklet -szabályozás és a poligéneráció érdekében.Kísérletileg bebizonyítottuk, hogy a biomimetikus transzpiráció kb. 590 tömeg/m2 hőt képes eltávolítani a fotovoltaikus sejtekből, csökkentheti a sejthőmérsékletet kb. 26 ° C -tal 1000 W/m2 megvilágítás mellett, és az energiahatékonyság relatív növekedését 13,6%-kal eredményezi.Ezenkívül a PV pengék szinergikusan felhasználhatják a visszanyert hőt, hogy egyszerre további hőt és édes vizet generáljanak egyetlen modulban, ami jelentősen növeli a napenergia -felhasználási hatékonyságot 13,2% -ról 74,5% -ra, és 1,1 l/ h feletti generációt eredményez, és több mint 1,1 l/ h -t generál. -/ M2 tiszta víz.
Feladás időpontja: 2023. augusztus 29