Zöld Energia

Hatékonyabb napelemeket hozhat el egy új kínai fejlesztés

Egy kínai kutatócsoport egy új sugárzási hűtéstechnológiát fejlesztett ki, amely napelemek hatékonyságának növelésére szolgál. Az innováció egy speciális kamrából áll, amelyet etilén-tetrafluor-etilénből (ETFE) és polidimetil-sziloxánból (PDMS) készítettek. Ez a kamra, amelyet a napelemek fölé helyeznek, jelentős hűtési teljesítményt nyújt, miközben a fotovoltaikus energia előállításának hatékonyságát is megőrzi.

Létrehozva:

2 nap telt el a létrehozás óta

2025-02-21

Szerző:

Vanessza

Mi az a sugárzási hűtés?

A sugárzási hűtés során egy tárgy felülete kevesebb sugárzást nyel el a légkörből, mint amennyit kibocsát, így hőt veszít, és természetes hűtési hatást ér el. Ehhez nincs szükség elektromos energia felhasználására, ezért ez a megoldás környezetbarát és költséghatékony.

Az új technológia működése

A kutatók olyan kamrát terveztek, amely átlátszó, ugyanakkor képes a közép-infravörös sugárzást hatékonyan kibocsátani. Az ETFE és PDMS anyagok ebben kulcsszerepet játszanak, mivel mindkettő magas napfény-áteresztő képességgel és közép-infravörös emissziós képességgel rendelkezik.

A kamra felépítése:

Az ETFE réteg vastagsága 150 mikrométer, míg a PDMS réteg 5 milliméter vastag.
Az anyagokat két akrilpanel közé helyezték, amelyeket csavarokkal rögzítettek, így egy 5 milliméteres üreget hoztak létre.
A kamrát egy 13%-os hatékonyságú monokristályos szilícium napelem fölé helyezték, és egy légpumpa segítségével friss levegőt áramoltattak át rajta.

Kísérleti eredmények

A technológiát egy napos októberi napon tesztelték a kelet-kínai Nankingban. A rendszer stabilan működött hat órán keresztül, és átlagosan 40 W/m² hűtési teljesítményt ért el. A napelemek teljesítménye a kamra nélkül elérte a 120 W/m²-t, míg a kamrával 103,33 W/m²-re csökkent. A hatásfok 12,92%-ról 11,42%-ra mérséklődött, de a hőmérséklet csökkenése hosszú távon mégis előnyös lehet az eszközök élettartama szempontjából.

Jövőbeli fejlesztési lehetőségek

A kutatók számítógépes szimulációkat is végeztek, hogy tovább optimalizálják a rendszert. Az eredmények azt mutatják, hogy a kamrán belüli légáramlás fokozása és az anyagok napfény-sávban történő abszorpciójának csökkentése jelentősen javíthatja a teljesítményt. A szimulációk szerint az abszorpció 1%-ra csökkentésével a hűtési teljesítmény akár 68,74 W/m²-re is növelhető.

Az új rendszerről a kutatók a Cell Reports Physical Science szaklapban publikáltak részletes tanulmányt. A fejlesztésben részt vettek a Nanking Légi- és Űrhajózási Egyetem és a Kínai Tudományos Akadémia kutatói.

Nemzetközi trendek

A sugárzási hűtést egyre több kutatócsoport alkalmazza a napelemek hatékonyságának növelésére. Ilyen kutatásokat végeztek már az Egyesült Államokban, Spanyolországban, Jordániában és Kuvaitban is. Az új technológia hozzájárulhat a napenergia még fenntarthatóbb és hatékonyabb hasznosításához.

Kép: pv magazine

Zöld Energia

Bezár a világ egyik legnagyobb naperőműve – óriási hiba volt megépíteni?

A Mojave-sivatagban található Ivanpah naperőmű nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket, így a gazdasági és környezeti problémák miatt 2026-ban végleg leállítják.

Létrehozva:

16 óra telt el a létrehozás óta

2025-02-22

Szerző:

Vanessza

A kaliforniai–nevadai határon fekvő Mojave-sivatagban 2014-ben indult óriási napenergia-projekt, az Ivanpah naperőmű bezárásáról döntöttek. Az egykor a megújuló energia jövőjeként ünnepelt létesítmény alig több mint egy évtizeddel az élesítése után véget ér. A 2,2 milliárd dolláros projekt az amerikai Energiaügyi Minisztérium 1,6 milliárd dolláros hitelgaranciájával valósult meg. Az erőmű működését azonban kezdettől fogva kritikák övezték, írja a vg.hu.

Mi vezetett a bezáráshoz?

Az Ivanpah erőmű a koncentrált napenergia-technológiát alkalmazta: több százezer tükröt irányított három hatalmas toronyba, ahol a nap hőjét kazánokban gőzzé alakították, amely turbinákat hajtott meg. A technológia ígéretes volt, mivel képes volt energiát termelni akkor is, amikor a nap nem süt, méghozzá akkumulátorok nélkül. Azonban a valóságban az erőmű soha nem működött a várakozások szerint. Az AP hírügynökség jelentése szerint az általuk termelt áram költsége mára versenyképtelenné vált az olcsóbb, fotovoltaikus technológiához képest.

Környezeti károk és madarak pusztulása

A kritikák nemcsak a gazdaságosságról szóltak. Az erőmű azzal is híressé vált, hogy jelentős kárt okozott a helyi ökoszisztémának. A projekt elleni tiltakozások résztvevői közül sokan azzal érveltek, hogy a sivatag érintetlen területeit pusztították el, kockáztatva a veszélyeztetett Mojave-teknősök élőhelyét. Az egyik legnagyobb vitát azonban a madarak halálesetei okozták. Az erőmű tükröi olyan erős hőt koncentráltak, hogy sok madár légégési sérüléseket szenvedett, amikor átrepült a terület fölött.

A kudarcból tanulhatunk?

A naperőmű lezárása megosztja a szakértőket. Egyesek szerint az Ivanpah csak egy drága kísérlet volt, amely bebizonyította, hogy a koncentrált napenergia nem versenyképes. Julia Dowell, a Sierra Club vezető környezetvédője szerint „puszta pénzpocsékolás és környezeti katasztrófa” volt a projekt. Kenneth Gillingham, a Yale Egyetem közgazdászprofesszora viszont azt hangsúlyozza, hogy az ilyen kudarcok elengedhetetlenek a tiszta energiára való átállás során. „Nem baj, ha egyes technológiák elévülnek, amíg az innováció folytatódik” – mondta. Az Ivanpah kudarca ellenére a napenergia töretlenül fejlődik, és a jövőben egyre hatékonyabb és fenntarthatóbb megoldások várhatóak.

Tovább olvasom