Ova bionička ploča proizvodi više električne energije od solarnih panela

Istraživači sa Imperial College London izumili su novu strukturu nalik lišću koja može sakupljati i generirati fotonaponsku solarnu energiju i proizvoditi svježu vodu, oponašajući proces koji se događa u stvarnim biljkama.
Nazvan "PV lim", inovacija "koristi niskobudžetne materijale koji mogu nadahnuti novu generaciju tehnologija obnovljivih izvora energije."
Studije su pokazale da fotonaponski listovi "može generirati više od 10 posto više električne energije od klasičnih solarnih panela, koje izgube do 70 posto solarne energije u okoliš."
Ako se učinkovito koristi, izum bi mogao proizvesti i preko 40 milijardi kubnih metara slatke vode godišnje 2050. godine.
"Ovaj inovativni dizajn ima veliki potencijal da bi značajno poboljšao performanse solarnih panela, a pružanje ekonomičnosti i praktičnosti", rekao je dr. Qian Huang, istraživač Emeritus na Odjelu za hemijsko inženjerstvo i autor nove studije.
Umjetni listovi dizajnirani su tako da eliminiraju potrebu za pumpama, ventilatorima, upravljačkim kutijama i skupim poroznim materijalima.Također pruža toplinsku energiju, prilagođava se različitim solarnim uvjetima i tolerira okolne temperature.
"Provedba ovog inovativnog dizajna lista može pomoći ubrzanju globalne tranzicije energije tijekom rješavanja dva pritiskanja globalnih izazova: rastuća potražnja za energetikom i slatkom vodom", na čelu laboratorija za čiste energetske procese i autor studije.Rekao je Markosed.
Fotonaponski listovi temelje se na stvarnim lišćem i oponašaju proces transpiracije, omogućavajući biljci da prenese vodu iz korijena na vrhove lišća.
Na ovaj način se voda može pomaknuti, distribuirati i isparavati PV lišće, dok prirodna vlakna oponašaju sve vene svetle lišća, a hidrogel oponašaju ćelije spužve za efikasno uklanjanje topline iz solarnih PV ćelija.
U oktobru 2019. godine, tim naučnika na Univerzitetu u Cambridgeu razvio je "veštački list" koji može proizvesti čist gas nazvan sinteza plin koristeći samo sunčevu svjetlost, ugljični dioksid i vodu.
Zatim, u avgustu 2020. godine, istraživači iz iste institucije, inspirisani fotosintezom, razvile su plutajući "umjetni listovi" koji mogu koristiti sunčevu svjetlost i vodu za proizvodnju čistog goriva.Prema izvještajima u to vrijeme, ovi autonomni uređaji bili bi dovoljno lagani da plutaju i budu održiva alternativa fosilnim gorivima bez zauzimanja zemljišta poput tradicionalnih solarnih panela.
Može li ostaviti osnovu za pomicanje od zagađujućih goriva i prema čistijoj, zelenijim mogućnostima?
Većina solarne energije (> 70%) koja pogodi komercijalni PV ploču raspršena je kao toplina, što rezultira povećanjem njene radne temperature i značajnom pogoršanju električnih performansi.Solarna energetska efikasnost komercijalnih fotonaponskih ploča obično je manja od 25%.Ovdje demonstriramo koncept hibridne fotonaponske lopatice s biomimetičkim strukturom transspiracije izrađene od ekološki prihvatljivih, jeftinih i široko dostupnih materijala za efikasnu kontrolu pasivne temperature i poligeneracije.Eksperimentalno smo pokazali da se biomimetska transpiracija može ukloniti oko 590 W / m2 toplote iz fotonaponskih ćelija, smanjiti temperaturu ćelije za oko 26 ° C pri 1000 W / M2 osvjetljenja, a rezultira relativnim povećanjem energetske efikasnosti od 13,6%.Pored toga, PV noževi mogu sinergistično koristiti vraćenu toplinu kako bi se stvorila dodatna toplina i svježa vode istovremeno u jednom modulu, uvelike povećavajući ukupnu efikasnost korištenja solarne energije od 13,2% na preko 74,5% i generira preko 1,1l / h ./ m2 čiste vode.