Дзякуючы новаму «радыкальнаму» навуковаму прарыву электроніка на сонечных батарэях стала на крок бліжэй да таго, каб стаць паўсядзённай часткай нашага жыцця.
У 2017 годзе навукоўцы шведскага ўніверсітэта стварылі энергетычную сістэму, якая дазваляе ўлоўліваць і захоўваць сонечную энергію да 18 гадоў, пры неабходнасці вылучаючы яе ў выглядзе цяпла.
Цяпер даследчыкам удалося прымусіць сістэму вырабляць электрычнасць, падключыўшы яе да тэрмаэлектрычнага генератара.Хоць канцэпцыя, распрацаваная ў Тэхналагічным універсітэце Чалмерса ў Гётэнбергу, усё яшчэ знаходзіцца на ранніх стадыях, можа пракласці шлях да электронікі з самазарадкай, якая выкарыстоўвае назапашаную сонечную энергію па патрабаванні.
«Гэта кардынальна новы спосаб выпрацоўкі электраэнергіі з сонечнай энергіі.Гэта азначае, што мы можам выкарыстоўваць сонечную энергію для вытворчасці электраэнергіі незалежна ад надвор'я, часу сутак, сезона або геаграфічнага месцазнаходжання», - тлумачыць кіраўнік даследавання Каспер Мот-Паўлсен, прафесар кафедры хіміі і хімічнай інжынерыі Чалмерса.
«Я вельмі ў захапленні ад гэтай працы», — дадае ён.«Мы спадзяемся, што з будучым развіццём гэта стане важнай часткай будучай энергетычнай сістэмы».
Як можна захоўваць сонечную энергію?
Сонечная энергія з'яўляецца аднаўляльнай зменнай, таму што па большай частцы яна працуе толькі тады, калі свеціць сонца.Але тэхналогія для барацьбы з гэтым шмат абмяркоўваемым недахопам ужо распрацоўваецца хуткімі тэмпамі.
Сонечныя батарэі былі зроблены з адходаў сельскагаспадарчых культурпаглынаюць ультрафіялет нават у пахмурныя дніпакуль 'начныя сонечныя батарэібылі створаны, якія працуюць нават пасля заходу сонца.
Іншая справа - доўгатэрміновае захоўванне энергіі, якую яны выпрацоўваюць.Сістэма сонечнай энергіі, створаная ў Чалмерсе яшчэ ў 2017 годзе, вядомая як «MOST»: малекулярныя сонечныя сістэмы захоўвання цеплавой энергіі.
Тэхналогія заснавана на спецыяльна распрацаванай малекуле вугляроду, вадароду і азоту, якая змяняе форму пры кантакце з сонечным святлом.
Ён змяняе форму ў «багаты энергіяй ізамер» – малекулу, якая складаецца з аднолькавых атамаў, але размешчаных разам іншым чынам.Затым ізамер можна захоўваць у вадкім выглядзе для наступнага выкарыстання пры неабходнасці, напрыклад, ноччу або ў разгар зімы.
Каталізатар вызваляе зэканомленую энергію ў выглядзе цяпла, адначасова вяртаючы малекулу ў зыходную форму, гатовую да выкарыстання.
На працягу многіх гадоў даследчыкі ўдасканалілі сістэму да такой ступені, што цяпер можна захоўваць энергію на працягу неверагодных 18 гадоў.
«Звыштонкі» чып ператварае назапашаную сонечную энергію ў электрычнасць
Як падрабязна апісана ў новым даследаванні, апублікаваным уCell паведамляе аб фізічных навукаху мінулым месяцы гэтая мадэль была зроблена на крок наперад.
Шведскія даследчыкі адправілі сваю унікальную малекулу, загружаную сонечнай энергіяй, калегам з Шанхайскага ўніверсітэта Цзяо Тун.Там энергія вызвалялася і ператваралася ў электрычнасць з дапамогай распрацаванага імі генератара.
Па сутнасці, шведскае сонечнае святло было адпраўлена на іншы бок свету і ператворана ў электрычнасць у Кітаі.
Па сутнасці, шведскае сонечнае святло было адпраўлена на іншы бок свету і ператворана ў электрычнасць у Кітаі.
«Гэнэратар — гэта звыштонкі чып, які можна інтэграваць у такую электроніку, як навушнікі, разумныя гадзіньнікі і тэлефоны», — кажа дасьледчык Чжыхан Ван з Тэхналагічнага ўніверсітэта Чалмерса.
«Да гэтага часу мы выпрацоўвалі толькі невялікую колькасць электраэнергіі, але новыя вынікі паказваюць, што гэтая канцэпцыя сапраўды працуе.Гэта выглядае вельмі шматспадзеўна».
Прылада патэнцыйна можа замяніць акумулятары і сонечныя батарэі, дакладна наладжваючы тое, як мы выкарыстоўваем багатую энергію сонца.
Назапашваная сонечная батарэя: выкапнёвы спосаб вытворчасці электраэнергіі без выкідаў
Прыгажосць гэтай замкнёнай кругавой сістэмы ў тым, што яна працуе без выкідаў CO2, што азначае, што яна мае вялікі патэнцыял для выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі.
Апошняя Міжурадавая група экспертаў ААН па змяненні клімату(IPCC) дакладабсалютна ясна паказвае, што нам трэба значна хутчэй нарошчваць аднаўляльныя крыніцы энергіі і адмаўляцца ад выкапнёвага паліва, каб забяспечыць бяспечную кліматычную будучыню.
У той час як значныя поспехі ўсонечная энергіяяк гэта дае падставу для надзеі, навукоўцы папярэджваюць, што спатрэбіцца час, каб тэхналогія ўвайшла ў наша жыццё.Яны адзначаюць, што яшчэ шмат даследаванняў і распрацовак, перш чым мы зможам зараджаць нашы тэхнічныя прыстасаванні або абаграваць нашы дамы сонечнай энергіяй, якая захоўваецца ў сістэме.
«Разам з рознымі даследчыцкімі групамі, якія ўдзельнічаюць у праекце, мы зараз працуем над аптымізацыяй сістэмы», - кажа Мот-Поулсен.«Неабходна павялічыць колькасць электраэнергіі або цяпла, якое ён можа здабываць».
Ён дадае, што, нягледзячы на тое, што сістэма заснавана на простых матэрыялах, яе неабходна адаптаваць, каб зрабіць яе рэнтабельнай у вытворчасці, перш чым яе можна будзе запусціць больш шырока.
Час публікацыі: 16 чэрвеня 2022 г