Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

A BME kutatóinak segítségével fejtették meg, hogyan keletkezhettek a bolygók felszínén a repedések

Egy nemzetközi kutatócsoport a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) kutatóinak matematikai modellje segítségével fejtette meg, hogyan keletkezhettek a bolygók felszínén a repedések. Az új modell hozzájárulhat azoknak a területeknek a beazonosításához, ahol egykor víz lehetett – tájékoztatta a HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat és a BME szerdán az MTI-t.

Létrehozva:

|

Napelem, akár 3 millió Ft vissza nem térítendő támogatással a Vidéki Otthonfelújítási Program keretében. Kalkuláljon itt. (x)

A bolygókat gyakran vékony, repedezett héjak borítják. A HUN-REN-BME Morfodinamika Kutatócsoport és a Pennsylvaniai Egyetem kutatói ezen repedéshálózatok időbeni fejlődésének leírására dolgoztak ki egy modellt, amelyről kedden jelent meg publikáció a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban – olvasható a HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat MTI-hez eljuttatott közleményében. A tanulmány lényege egy olyan matematikai modell, amely a repedésmintázatról készült egyetlen fénykép alapján a mintázat teljes időfejlődését közelítőleg rekonstruálni tudja. A modellt, amelyhez hasonlót más még soha nem alkalmazott bolygófelszíni mintázatok esetében, magyar kutatók fejlesztették ki egy korábbi, Bálint Péterrel, a BME Matematikai Intézet igazgatójával közös tanulmányukra építve. A modell bemeneti adata a fényképfelvételen látható mintázat egyik legalapvetőbb jellegzetessége: a csomópontok geometriája. A modellen végzett analitikus és numerikus számítások tették lehetővé, hogy ezen ismérv alapján a kutatók a repedésmintázatok három fő típusát azonosítsák.

Mint írták, a hierarchikus repedésmintázatoknál a T-csomópontok dominálnak: ezek olyan rendszerek, ahol a repedések szekvenciálisan keletkeznek, és az új törések a meglévők mentén alakulnak ki. Ilyenek például a Föld kiszáradó felületeinek repedései vagy a Vénusz töredezett felszínei. A ciklikusan táguló és zsugorodó repedésmintázatok esetén az Y-csomópontok dominálnak. Ezek a mintázatok akkor keletkeznek, amikor a felszín anyaga ismétlődő térfogatváltozáson megy keresztül, például víz jelenlétében. Ilyenek a Mars bizonyos területein található repedések, amelyeket potenciálisan víz alakított ki. A jég által befolyásolt repedések esetében az X-csomópontok dominálnak. A jéggel borított felszíneken, például az Európa holdon, az idővel újonnan kialakuló repedések gyakran keresztezik a régebbieket. Ez azért történik, mert a jég újrafagyása “meggyógyítja” a töréseket, lehetővé téve új mintázatok kialakulását – ismertették a repedésmintázatok típusait a közleményben. A magyar és amerikai kutatók szerint a repedések geometriájának elemzése segíthet azonosítani azokat a bolygófelszíni területeket, ahol egykor (vagy jelenleg is) víz lehetett. A Mars esetében például a hexagonális repedéshálózatok arra utalnak, hogy a múltban rendszeres vízmozgás történhetett. Az Európa holdnál a keresztirányú repedések alátámasztják azt a feltételezést, hogy a jégpáncél alatt folyékony óceán lehet, amely az élet számára is kedvező környezetet biztosíthat. Az új modell lehetővé teszi, hogy ha a repedéshálózatok szisztematikus feltérképezésére képelemzési módszereket alkalmaznak, akkor az így nyert óriási adathalmazból rövid idő alatt a geológusok számára értelmezhető következtetéseket lehessen levonni.

Ahogy egy művészfotóban adott esetben benne van egy egész történet, úgy következtetünk mi is a mintázat múltjára és jövőjére a pillanatnyi állapotán mérhető kombinatorikai átlagokból. Ezek a mintázatok ugyanis univerzális szabályok szerint fejlődnek, a modell pedig paraméterezhető aszerint, hogy milyen anyagról, milyen környezetről van szó – magyarázza a BME közleményében Domokos Gábor, az építészmérnöki kar Morfológia és Geometriai Modellezés Tanszékének egyetemi tanára, a HUN-REN-BME Morfodinamika Kutatócsoport vezetője.

A tanulmány eredményei új eszközt biztosítanak a bolygókutatás számára.

Advertisement

A repedésmintázatok elemzése a jövőben segíthet azon égitestek felszínének vizsgálatában, ahonnan műholdképek állnak rendelkezésünkre. Olyan helyszínek beazonosításában nyújthat segítséget, ahol a felszíni morfológia létrehozásában nagy eséllyel a víznek jelentős szerep jutott, így akár az élet feltételei is adottak lehettek – idézi a HUN-REN közleménye a magyar kutatócsoport vezetőjét.

Regős Krisztina, a tanulmány másik magyar szerzője szerint a következő lépés a módszerek automatizálása, például mesterséges intelligencia alapú képelemző rendszerek fejlesztése lehet, amelynek köszönhetően pontosabban és hatékonyabban tudják majd azonosítani a repedéshálózatokat az űrfelvételeken.

Advertisement

Zöld Energia

80 százalékkal könnyebb napelemek jöhetnek: autókon és hajókon is megjelenhetnek

Európai kutatók olyan üveg nélküli napelemmodulokat fejlesztenek, amelyek akár 80 százalékkal könnyebbek lehetnek, és járműveken, hajókon, valamint zajvédő falakon is alkalmazhatók.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Európai kutatási konzorcium dolgozik olyan üveg nélküli fotovoltaikus modulok fejlesztésén, amelyek szálerősítésű polimer kompozitokba integrálják a napelemeket, írja az alternativenergia.hu hírportál. Az új technológia jelentősen csökkentheti a napelemes rendszerek tömegét, és lehetővé teheti a napelemek alkalmazását ívelt, szabálytalan felületeken, többek között járműveken, hajókon és közúti zajvédő falakon. A Sunrise projekt célja, hogy 2029 májusáig ipari környezetben is demonstrálja a megoldás alkalmazhatóságát. A fejlesztés egyik legfontosabb újítása, hogy a hagyományos napelemmodulok üvegborítását szálerősítésű polimer kompozitokkal helyettesítenék. Ez a megközelítés a tömegcsökkentés mellett nagyobb tervezési szabadságot kínálhat, hiszen a modulok a hagyományos, merev üveglapoknál könnyebben illeszthetők összetett geometriai formákhoz. A technológia különösen azokban az alkalmazásokban lehet előnyös, ahol a rendelkezésre álló felület, a tömeg és a mechanikai kialakítás egyaránt meghatározó.

A 36 hónapos projektben 12 partner vesz részt nyolc európai országból. A konzorcium a kompozitanyagok feldolgozásától a napelemcellák összekapcsolásán át a kész modulok gyártásáig több technológiai területet fog össze. A spanyol AIMEN a lézeres vágási, felületkezelési és folyékony kompozitöntési eljárások fejlesztését vezeti, míg a német Fraunhofer ISE a laminálási technológiákért felel. A svéd Sticky Solar Power egy olyan prototípus-gyártórendszeren dolgozik, amely szalaglehelyezéses technológiával állítja elő a napelemcellák összekapcsolásához szükséges egységeket. Ezeket az olasz Solbian teszteli és használja fel a demonstrációs modulok gyártásában.

A Sunrise három ipari demonstrációval kívánja igazolni az üveg nélküli napelemek előnyeit. Az első a járművekbe integrált fotovoltaikus rendszerekre összpontosít. Ebben az esetben legalább 80 százalékos tömegcsökkentést céloznak meg, miközben a rendszerhez kapcsolódó költségeket 30 százalékkal, a laminálási időt pedig legalább 50 százalékkal mérsékelnék. A kisebb tömeg különösen a közlekedési eszközöknél fontos, ahol a napelemes kiegészítők többletterhelése is befolyásolhatja a jármű energiafelhasználását.

Advertisement

A második demonstráció a fotovoltaikus zajvédő falakra koncentrál. A cél legalább 30 százalékos tömegcsökkentés, miközben a modulok teljesítményének el kell érnie egy referencia-TOPCon napelemmodul hatásfokának 98 százalékát. A fejlesztés során a mechanikai ellenállásra is figyelnek: a moduloknak 5400 pascal statikus nyomást kell elviselniük. A megoldás így a közlekedési infrastruktúra olyan elemeiben is hasznosítható lehet, amelyek jelenleg elsősorban zajcsökkentési feladatot látnak el.

A harmadik fejlesztési irány a hajózási alkalmazásokat célozza, különösen a napelemek hajófedélzetekbe történő integrálását. A konzorcium olyan összefüggő napelemes felület kialakítására törekszik, amelynél az egyes modulok között nincsenek hézagok, a járófelület pedig csúszásgátló tulajdonságokkal rendelkezik. Ezen a területen a hagyományos megoldásokhoz képest több mint 20 százalékos költségcsökkentés a kitűzött cél. Az ipari bevezetéshez azonban több műszaki akadályt is le kell küzdeni. Biztosítani kell a napelemcellák feldolgozásának és a tokozásnak a megbízhatóságát nagyüzemi körülmények között, valamint igazolni kell a kompozit szerkezetek hosszú távú kültéri tartósságát. Az új moduloknak a nagy hatásfokú TOPCon-, IBC-, perovszkit- és tandemcellákkal való kompatibilitását is vizsgálják.

Advertisement

 

 

Advertisement

Borítókép: Sunrise Project

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák