Zöld Energia
Éjszaka is termel energiát egy új napelem
A fejlesztők a panel által kibocsátott sugárzást is beépítették.
A Stanford Egyetem csapata különleges napelemet hozott létre, a technológiának ugyanakkor még fejlődnie kell – írta az Interestingengineering. Sid Assawaworrarit, a Stanford Egyetem villamosmérnöke és kollégái olyan napelemet fejlesztenek, amely éjszaka is képes áramot termelni – számol be az Interesting Engineering. A szakértő szerint tavaly októberben több éjszakán át kifejezetten tiszta volt az ég a térségben, ami kedvezett a kísérletezésnek. A felhők hiánya azt jelenti, hogy a panelek felszínéről az infravörös sugárzás akadály nélkül áramolhat az űrbe. Ennek köszönhetően a termoelektromos generátorral ellátott eszköz kis mennyiségű energiát állíthat elő a levegő és a napelem felszíne közötti enyhe hőmérsékleti különbség segítségével.
Assawaworrarit szerint éjszaka nem a cellák vannak besugározva, hanem azok bocsátanak ki infravörös sugárzást. A fotonok távozásával a panel lehűl, feltéve, ha nem verődik vissza a sugárzás a felhőkről. A termoelektromos generátor a napelem és a levegő hőmérsékleti eltérését, az elszökő hőt hasznosítja, hogy áramot hozzon létre. A csapat által az egyetem tetején tesztelt szerkezet 50 milliwatt per négyzetméter energiát állított elő, ami Assawaworrarit szerint rekord lehet. A cél, hogy tovább finomítsák a berendezést. „Az elméleti határ talán egy vagy két watt per négyzetméter” – tette hozzá a szakértő. A csapatnál úgy vélik, hogy további fejlesztéseket követően technológiájukat széles körben lehetne alkalmazni. A megoldást többek között olyan területeken is be tudnák vetni, ahol nincs elektromos hálózat, de sok a napsütés. Ezekben a régiókban a napelemek csak a nappali energiaigényt tudják kielégíteni, az éjszakai áramhasználathoz akkumulátorok kellenek, ezek viszont könnyen degradálódnak.
A felszín visszasugárzásának hűtőerejét egyébként már jóval a modern tudomány megszületése előtt felismerték az emberek, az ősi perzsák például jég készítésére alkalmas épületeket hoztak létre a sivatagban a jelenségre alapozva. Még csak nem is Assawaworraritiék az elsők, akik termoelektromos generátorral hasznosítják az elszökő infravörös sugárzást. A csapat azzal ért el fontos eredményt, hogy a technológiát hatékonyan kombinálta egy napelemmel. Mivel a fotovoltaikus cellák nem jó hővezetők, a csapatnak egy alumíniumlapra kellett helyeznie azokat.
Zöld Energia
Olcsó és hatékony megoldás a homokkal tárolt napenergia a főzésben?
A napenergiás eszközben 80 perc alatt 16 kilogramm rizst lehet megfőzni.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Ghánai szakértők olyan napelemes gőzfőzőt fejlesztettek ki, amelyhez homokalapú hőtároló tartozik – írja az alternativenergia.hu. A szakértők szerint a homokban rejlő potenciált még nem vizsgálták széles körben, dacára a hőstabilitásnak és az alacsony költségnek. A meglévő tanulmányokban elsősorban diódákat, fűtőelemeket vagy indukciós rendszereket használtak hőforrásként, a homokban tárolt hő felhasználását csak korlátozott mértékben vizsgálták.
A tesztelt berendezés 20 fotovoltaikus modulból áll, amelyek maximális teljesítménye 580 W, hatékonysága pedig 22,65 százalék. A modulok egy struktúrára vannak felszerelve 10 fokos dőlésszöggel dél felé és 0 fokos azimutszöggel. A termelt villamos energia a hőtároló rendszerbe kerül, ez két komponensből áll: egy kőbányai homokkal töltött lágyacél tartályból, illetve egy, ebbe beágyazott egyenáramú ellenállásos fűtőelemből.
A homokréteg felett egy 10 kilogramm vizet tartalmazó víztartály található, amely gőzt termel a főzőtérben lévő ételek melegítéséhez. A főzőtér magassága 143, hossza 150, szélessége 57,5 centiméter, míg a hőakkumulátor méretei 15-ször 65,5-szer 44 centiméter.
A tesztelést egy, a ghánai Kumasi városában található középiskolában végezték, a forralás 2024. október 21. és 24. között, minden nap 10:00 és 15:00 óra között zajlott. A főzési kísérleteket 2024. november 5. és 7. között tartották, a használt műszerek között volt egy napsugárzásmérő, egy infravörös hőmérsékletmérő, egy voltmérő, egy ampermérő és egy hőkamera.
Az eredmények alapján a főzőkamra hőmérséklete 105–110 Celsius-fokra emelkedett, ami elegendő volt 16 kilogramm rizs 80 perc alatt, 16 kilogramm bab 140 perc alatt és 32 kilogramm banán 85 perc alatt történő megfőzéséhez. A berendezés 38,9 százalékos hőhatékonyságot ért el, ami hasonló körülmények között körülbelül 12–14 százalékkal meghaladja a szintén napenergiás gőzrendszerek, a Scheffler-tányérok teljesítményét. A homokalapú eszköz 13–15 MJ energiát tárolt, ami 400–900 W/m² változó napsugárzás mellett is 4–6 óra megbízható főzési időt biztosított.
A további elemzések alapján a megtérülési idő 4,5 év, a 20 éves teljes költség pedig a hagyományos biomassza-tűzhelyekénél 47 százalékkal alacsonyabb. Az éves kibocsátáscsökkentés 5312,22 kilogramm szén-dioxid, 11,1 kilogramm nitrogénoxid és 7,05 kilogramm PM2,5 finom részecske volt.
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaOlcsó és hatékony megoldás a homokkal tárolt napenergia a főzésben?
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaAz EKR akár 150 ezer lakóingatlan korszerűsítését teszi lehetővé 2027-ig
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaZöldebb közvilágítás vidéken: megszülettek az első döntések a Jedlik Ányos Programban
-
Zöld Energia4 nap telt el a létrehozás ótaLehet a jövő energiája egy több forrásra épülő, intelligensen vezérelt mikrohálózat?
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaFosszilis hőtermelést vált ki új elektromos fejlesztés a székesfehérvári távhőben