Zöldinfó
Ezentúl csak hatékony napelemeket éri meg telepíteni
A Houstoni Egyetemen a jövő, hatékony napelemes fejlesztésein dolgoznak.
A Houstoni Egyetem kutatói egy újfajta rendszert dolgoztak ki, amely képes hasznosítani a napsugárzást – számol be az Interesting Engineering. Az intézmény szerint az eszköz megdöntötte az eddigi fotovoltaikus hatékonysági rekordot, a berendezés pedig akár egész nap használhatja a napenergiát. A napenergia a legnagyobb mennyiségben elérhető megújuló energia, nem véletlen, hogy egyre több helyen alkalmazzák a napelemeket. A technológia folyamatosan fejlődik, a szakértők többek között azon dolgoznak, hogy az eszközök még hatékonyabbá váljanak, ezzel ugyanis csökkenthetik a panelek számára szükséges területek nagyságát, valamint az eszközök költségét.
Napelemes rendszerek elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen (x)
A hagyományos napelemes termofotovoltaikus (STPV) szerkezetek olyan módon alakítják ki, hogy fokozzák hatékonyságukat. Az egyik technika egy olyan közbenső réteg alkalmazása, amely a napsugárzást a cellának megfelelően „átszabja”. A réteg elülső része elnyeli a fotonokat, hőenergiává alakítja a sugárzást, felmelegítve a réteget. Az átalakítás korlátja 85,4 százalék, ez azonban még mindig távol áll a 93,3 százalékos Landsberg-határtól, a napenergia hasznosításának abszolút limitjétől.
Bo Zhao, a Houstoni Egyetem munkatársa és kollégái szerint a két határ közti különbségért a közbülső réteg elkerülhetetlen visszasugárzása lehet a felelős. Csapatával arra jutott, hogy egy nem kölcsönös STPV rendszer jelentheti a megoldást. A kutatók bebizonyították, hogy egy ilyen eszköz úgy hozható létre, ha egyedi sugárzási tulajdonságú anyagot használnak a középső réteghez. Ennek köszönhetően a rendszerben több foton jut el a cellához, míg a visszafelé, a nap irányába zajló sugárzás mérséklődik.
A végeredmény egy olyan STPV lett, amely közelebb állt a Landsberg-határhoz, és amely lehetővé tette a hatékonyságot tovább növelő cellák megalkotását. Egy ilyen rendszert hőenergia tárolására alkalmas berendezéssel is kombinálhatnának, így az eszköz egész nap hasznosíthatná a napenergiát. Amennyiben a felfedezés alapján sikerül létrehozni egy, a kereskedelemben is versenyképes technológiát, az komoly előrelépést hozhat az energetika területén.
Képünk illusztráció.
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 Energia1 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
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaZöldebb közvilágítás vidéken: megszülettek az első döntések a Jedlik Ányos Programban
-
Zöld Energia3 nap telt el a létrehozás ótaLehet a jövő energiája egy több forrásra épülő, intelligensen vezérelt mikrohálózat?
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaÉvente több ezer háztartás fogyasztását váltja ki egy fejlesztési program