Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

A napelem történetének áttekintése

Létrehozva:

|

Kétségtelen, hogy a megújuló energiaforrások jelentik az égető energiakérdésre a biztos választ, azt a megoldást, amellyel egy zöldebb, tisztább és egészségesebb világot biztosíthatunk nem csak számunkra, de az utódaink számára is.

Világossá vált, hogy a fosszilis tüzelőanyagok már nem jelentik az első számú megoldást e téren, nem lehet már rájuk olyan szinte hagyatkozni, mint eddig, és bebizonyosodott, hogy váltani kell. Ennek oka a rengeteg káros hatás és az igencsak fogyóban lévő tartalékok. Épp ezért is került a figyelem középpontjába a megújuló energiaforrások, és többek között a napenergia. A napenergiát tekintve mindenképp említést érdemel a napelem és napkollektor, mint a két legideálisabb és legelterjedtebb napenergiát felhasználó, kiaknázó berendezés. Mindkét eszköz a saját működési elvével garantálja a szükséges energiát, ám e cikkünkben a napelemre koncentrálunk, bemutatva történetét, a fejlődési lépcsőit, és azt, hogy mikét is vált az egyik legelterjedtebb eszközzé a megújuló energiaforrásokat tekintve.

A napelem kezdeti lépései a 19. század közepére tehetőek, amikor is világosabbá, érthetőbbé vált, hogy bizony érdemes a napenergia mellett dönteni, hisz az épp olyan biztos és eredményes lehet, mint az emberiség számára tradicionálissá vált fosszilis energiaforrások. A fotovoltaikus hatást Alexandre Edmond Becquerel francia fizikus demonstrálta először sikeresen 1839-ben, mindössze tizenkilenc éves korában. Ez hatalmas fordulópont volt a napelem történetét tekintve, hisz ekkor vált bizonyossá, hogy érdemes a napenergiára építeni. Ebben az évben építette meg a világ első fotovoltaikus elemét az apja laboratóriumában. A későbbi évek is sikeresnek és eredményesnek mondhatóak e tekintetben. Willoughby Smith brit származású elektromérnök az 1860-as években kezdett kísérletezni a fotovoltaikus technológiával. Ennek oka egy véletlen egybeesésnek volt köszönhető. Ezekben az években tenger alatti kábelekkel végzett kísérleteket, melyek közben felfedezte, hogy az ezekhez használt szelén éjszaka máshogyan viselkedik, mint nappal. 1873-ban a Nature tudományos folyóiratban jelentette meg az “Effect of Light on Selenium during the passage of an Electric Current” című tanulmányát, amely a szelén fotovoltaikus tulajdonságát írja le.

A tanulmány nagy sikernek örvendett, és ismét bizonyította, hogy az energiatermelést tekintve nem csak a fosszilis energiaforrásokra lehet hagyatkozni, hisz olyan egészséges és megújuló megoldások is léteznek, amelyeket semmiképp sem érdemes elmulasztani. Ezt követően egy újabb fejlődési lépcsőfok került napvilágra e tekintetben, és mindez egy amerikai feltalálónak volt köszönhető. Charles Fritts nevű feltaláló 1883-ban építette meg az első modern értelemben vett napelemet. Ennek felépítése magában hordozta az esszenciális elemeket: a fontos félvezető szelént vékony, félig átlátszó aranyfilmmel vont be, így mindez képes volt áramot előállítani mindenféle gond nélkül. Az amerikai feltaláló első napelemének hatékonysága nagyjából egy százalék körülire volt tehető.

Négy év múlva ismét egy mérföldkőhöz ért a napelemek története, ugyanis Heinrich Hertz 1887-ben felfedezte a fényelektromos jelenséget, és munkája alapján pedig egymástól függetlenül 1888-ban Alexandr Sztoletov orosz és Wilhelm Hallwachs német fizikusok megállapították, hogy az ultraibolya sugarak negatív töltésű fémlapból negatív töltést szabadítanak ki. Ezt követően egymástól függetlenül megépítették az első fotovoltaikus napelemeket. A kialakítás, megépítés sikeresen volt, és mindenképp igazolta, hogy érdemes a napelemekre időt fordítani e tekintetbe. Ez a fordulópont indította el a napelem evoluciós folyamatát, mely az elején lassan indult, de a később években már egyre töretlenebbé vállt. Az első modern félvezető napelem szabadalmát a tranzisztorok kutatásával foglalkozó Russel Ohl jegyezte be 1946-ban. Az első hatékony, széles körben alkalmazható, szilícium félvezetőn alapuló napelemet 1954. április 25-én mutatták be a Bell Laboratories szakemberei. A fejlesztők Daryl Chapin, Calvin Souther Fuller és Gerald Pearson amerikai tudósok voltak. A nyilvánosság csak később figyelt fel a napelemekre, amikor az Amerikai Egyesült Államok Haditengerészete felhasználta azokat a Vanguard-1 műhold megépítésekor 1958-ban.

A következő két évtizedben fokozatos fejlesztések történtek, éppen a haladás miatt azonban a napelemek ára magasan maradt. Azokat ugyanis elsősorban az űrtechnológiában történő felhasználás irányába fejlesztették, a lehető legnagyobb hatásfokú megoldást keresve, akár nagy költségek árán is. Így a kevésbé hatékony, egyben kevésbé költséges megoldásokkal ebben az időben nem foglalkoztak a kutatók. Az árakat elsősorban a félvezető ipar határozta meg, s a költségcsökkentést végül azt tette lehetővé, hogy az 1960-as években átálltak az integrált áramkörök használatára. 1971-re egy watt napelemmel történő előállításának költsége 100 dollárra csökkent. lliot Berman 1969-ben alapította meg a Solar Power Corporationt, amely 30 évre előre tekintve azzal számolt, hogy az elektromos energia az ezredforduló idejére nagymértékben drágul majd, ami vonzóbbá teheti az alternatív energiaforrások használatát. Berman kutatása ekkor azt mutatta, hogy ha képesek volnának a wattonkénti előállítási árat 20 dollárra leszorítani, azzal már számottevő kereslet támadna a technológia iránt.

Új fejlesztésű, olcsóbb terméküket 1973-ban mutatták be, használatukról pedig sikerrel győzték meg az Egyesült Államok Parti Őrsége számára navigációs bójákat gyártó Tideland Signal vállalatot. A földi alkalmazásokra előállított napelemek fejlesztése akkor indult igazán be, amikor az amerikai Nemzeti Tudományos Alapítvány létrehozta fejlett napenergiás alkalmazások kutatásával és fejlesztésével foglalkozó részlegét, amely 1969 és 1977 között működött. Végezetül pedig, a napelemek történetét tekintve, egy figyelemreméltó, aggasztó esemény adta meg a végső lökést az igazi fejlődést tekintve.

Természetesen az 1973-as olajválságról van szó, amikor is világossá vált, hogy a fosszilis tüzelőanyagok már nem tekinthetőek az első számú energiaforrásnak, hisz számtalan olyan jelleggel bírnak, amelyek ezt lehetetlenné teszik. Az olajválságot követően több olajipari vállalat fektetett napenergiával foglalkozó égek felvásárlásába. Az 1970-es és 1980-as években az Exxon, az ARCO, a Shell, az Amoco és a Mobil saját napenergia-részlegeket üzemeltettek és ezekben az években ők voltak a legnagyobb termelők. A fejlesztésekben részt vett a technológiai szektor több vállalata is, így például a General Electric, a Motorola és az IBM is.E fejlődési mérföldköveket mindenképp érdemes tudni annak érdekében, hogy a napelemek számtalan pozitív sajátossága világosabbá és érthetőbbé váljon. Ennek segítségével lehet igazán megérteni a számtalan előnyt melyet a remek szerkezet garantálni tud. Többek között ide kell sorolni a környezetbarát jelleget, és a kimeríthetetlen tulajdonságot is.

Forrás: napelemek-napkollektorok.hu

Zöld Energia

Tengervízből készít ihatót napelemek segítségével egy új fejlesztés

Létrehozva:

|

Szerző:

Az MIT csapata olyan sótalanító eszközt hozott létre, amely áramhálózat nélkül is képes működni.

A tiszta ivóvíz a világ számos pontján nehezen hozzáférhető, tengerből viszont van bőven. Amerikai szakértők most olyan sótalanító eszközt hoztak létre, amely szűrők vagy magas nyomású szivattyúk nélkül képes tiszta vizet létrehozni – számol be a PV Magazine. A berendezés energiaigényét napenergia biztosítja, és literenként csupán 20 wattra van szüksége. A hordozható rendszert a Massachusettsi Műszaki Intézet (MIT) csapata építette. Az eszköz segítségével nehezen megközelíthető helyeken, az elektromos hálózatoktól távol is elő lehet állítani ivóvizet a tengerből. A gép egy vezérlőből, szivattyúkból és egy akkumulátorból áll, melyeket együtt egy 9,25 kilogrammos, 42-szer 33,5-szer 19 centiméteres egységbe helyeznek. Az akár okostelefonnal is irányítható szerkezet óránként 0,33 liter vizet tud termelni.

A kutatók mesterséges intelligenciával javították fel a berendezés ionkoncentráció-polarizációs (ICP) technikáját. A módszer lényege, hogy elektromos mező keletkezik a vízcsatorna alatt, illetve felett található membránokban. A membránok taszítják az előttük elhaladó pozitív vagy negatív töltésű részecskéket, így a sómolekulákat, baktériumokat és vírusokat. A részecskék aztán egy másik vízáramba kerülnek át, ahonnan végül kiürítik őket. A rendszer eltávolítja az oldott és lebegő szilárd anyagokat, az alacsony nyomású szivattyúknak köszönhetően pedig az energiaigény sem jelentős. Az eszközben elektrodialízist is alkalmaznak – ez egy eljárás az ionok sóoldatokban való szétválasztására, valamint a fennmaradó sóionok kivonására. A fejlesztők szerint ideális esetben a víz előbb két ICP eljáráson, majd egy elektrodialízises tisztításon esik át, hogy minél jobb minőségű legyen.

A csapat egy bostoni parton tesztelte a 20 wattos szerkezetét különböző sótartalmú és zavarosságú vizekkel. Az eszköz jól szerepelt a vizsgálatokon. Érdemes kiemelni, hogy egyelőre csak egy prototípust hoztak létre, és további finomításokra lesz szükség, mire a technológiát széles körben is alkalmazhatják.

Tovább olvasom

Zöld Energia

Magyarok tervezték az épületet, amely több energiát termel mint amennyire szüksége van

Létrehozva:

|

Szerző:

Egyedi pluszenergiás házzal szerepel a Solar Decathlon Europe nemzetközi építőipari innovációs versenyen a Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Karának (PTE MIK) csapata, amely egyedüliként képviseli Magyarországot a júniusi wuppertali eseményen.

A PTE MIK hallgatói által tervezett és előépített ház pénteki pécsi bokrétaünnepségén György László, az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM) gazdaságstratégiáért és szabályozásért felelős államtitkára felhívta a figyelmet arra, hogy a projektben ötvöződik minden, amit Magyarországon alapkutatásnak, alkalmazott kutatásnak és innovációnak tekintünk. Az esemény sajtóanyaga szerint az először húsz esztendeje megrendezett Solar Decathlon nemzetközi építőipari innovációs verseny célja, hogy egyetemi kutatói csoportok működjenek együtt ipari partnerekkel, támogatókkal energiahatékony épületek, mintaotthonok tervezésére, megépítésére.

A versenyen mérnökhallgatók kreativitására és innovációs képességére építve olyan energiatudatos épületet kell tervezniük, amelynek létrehozásában egyetemi kutatói csoportok, valamint ipari szereplők is együttműködnek, és amelyek a jövő generációi számára mintaotthonként szolgálnak. A pécsiek megújuló energiahordozókra alapozott és a fenntarthatóságot szem előtt tartva megtervezett, különleges megoldásokat felvonultató, többfunkciós lakóházának tervezőcsapata 17 másikkal mérkőzik meg a németországi Wuppertalban június elején a Solar Decathlon Europe-on. Az eseményen a Pécsen előépített, majd szétszerelt, darabokban kamionokkal elszállított házat két hét alatt kell ismét megépíteniük.

A pécsiek épületüket a városban maradó, egyetemet végzett fiatalok számára tervezték, annak északi homlokzatán a káros anyagokat megkötő zöldfelület, a déli oldalon pedig egy – a napenergiát, a passzív energiát hasznosító – naptér helyezkedik majd el. A ház ökológiai szempontból plusz energiás lesz, azaz emissziója negatív. A csapat célul tűzte ki, hogy ez ne csak az épület üzemeltetésére legyen érvényes, hanem az egész életciklusra, amibe az építkezés is beletartozik. A versenyépületet az előzsűri beválasztotta azon nyolc projekt közé, amelyek a Solar Decathlon versenyt követően még három évig aktív részesei lesznek a “Wuppertal-i Fenntarhatósági Mintapark” bemutató tereinek, a “Solar Living Lab-nek” – jelezték a sajtóanyagban.

 

3 millió forint támogatás napelemre. Kérjen ingyenes ajánlatot! (x)

Tovább olvasom

Zöld Energia

Így született meg a magyar napelemes tetőcserép

Létrehozva:

|

Szerző:

A magyar fejlesztésű napelemes tetőcserépre sokat kellett várni, de az elmúlt két évben sikerült komoly eredményeket elérnie. A tetőre telepített napelemekkel egy háztartás rengeteg pénzt spórolhat, sokaknak azonban esztétikai kifogásaik vannak az ilyen beruházásokkal kapcsolatban. Számukra jelenthetnek megoldást a költségesebb, de jóval szebb napelemes cserepek, amelyeket a hagyományos cserepekhez hasonlóan lehet beilleszteni a tetőszerkezetbe. A technológia a 2000-es években jelent meg, 2012 januárjában pedig már egy magyar fejlesztésű, forradalmi terméktől volt hangos a hazai sajtó. Tóth Miklós találmányának szabadalmát 180 országban védette le, és arra számított, hogy nem csupán Magyarországon fog beindulni a gyártás.

„A gyártás itthon fog történni, de jelenleg is tárgyalásban vagyunk európai és tengerentúli gyártóbázis beindításáról is, még ebben az évben” – tette hozzá. Tóth Miklós az interjúban a hazai befektetőkkel kapcsolatos csalódásairól is beszélt. A projekt azonban 2014-ben sem robbant be, 2016-ban ráadásul a Tesla bemutatta saját fejlesztésű napelemes tetőcserepét. A termék hamar nagy népszerűségre tett szert, miközben a magyar találmányról megint nem nagyon lehetett hallani, és végül feledésbe is merült. A Teslát egyébként többen is megvádolták lopással, utóbb pedig más, hasonló termékek is megjelentek a piacon.

Tóth Miklós

A Terrán Generonnak sikerült

A fejlesztés nem csupán Amerikában lendült fel, a százéves múltú, magyarországi Terrán Tetőcserép Gyártó Kft. is elkezdte létrehozni saját napelemes tetőcserepét. A 2017 szeptemberében bejelentett projektben a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) is részt vett, az első darabok pedig némi csúszással, 2019-ben kerültek forgalomba. A Terrán Generont egy 2019. áprilisi kiállításon mutatták be először. Márciusban a vállalat ügyvezető igazgatója azt mondta, egy normál családi ház tetőfelülete 200-250 négyzetméter, ennek 15-20 százalékát, azaz mintegy 20-40 négyzetmétert kell lefedni a napelemes cserepekkel ahhoz, hogy a rendszer ellássa a háztartás áramfogyasztását. A vállalat honlapján ekkor azt írta, egy Magyarországon átlagosnak számító 6 kWp-os napelemes rendszer Terrán Generonnal, teljes körű szolár kivitelezéssel, inverterrel és szolgáltatói ügyintézéssel nagyjából 3,9 millió forintba kerül.

Terrán Generon

A tapasztalatok alapján ugyanakkor általában ennél kisebb teljesítményű rendszer is elegendő. Egy átlagos magyar háztartás éves energiaigényét optimális tájolás esetén egy 2 kW csúcsteljesítményű rendszer is kielégítheti, ennek kiépítését mindennel együtt megközelítőleg bruttó 2 millió forintra becsülik. A Terrán szerint a beruházás már közép távon megtérül, a napelemes cserepek megjelenése pedig szinte teljesen megegyezik a hagyományos tetőcserepekével. Fontos kiemelni, hogy a magyar terméket csak Terrán Zenit és Terrán Rundo, illetve ilyen típusúvá átalakított tetőfedésbe építhető be. 2021 márciusára a Generont már több mint száz épületre telepítették, ekkor derült ki, hogy a cég külön gyártósort tervez beindítani Pécsett. Idén márciusban még májusra várták a próbagyártás megkezdését, 2021-ben pedig összesen mintegy 250 otthon és középület tetőébe akarták beépíteni a napelemes rendszert. A Terrán esetében egyébként, sok más hazai vállalathoz hasonlóan, fellendülést hozott az otthonfelújítási program, a támogatás révén sokan érdeklődtek a Generon iránt.

A pécsi gyár végül csak tavaly szeptember második felében nyitott meg. Gódi Attila, a Terrán ügyvezető igazgatója az avatóünnepségen kiemelte: az új beruházással már három magyarországi és két határon túli gyárban állítják elő a cég termékeit, a napelemes tetőcserepek pedig a cégcsoport hatodik automata gyártósorán készülnek. Ekkorra a terméket már több mint 200 épületre telepítették.

Tovább olvasom

Zöldtrend a Facebookon

Címkék

Ezeket olvassák