Zöldinfó
Fénnyel vezérelt elektronforrást hoztak létre a magyar kutatók
Új elven működő, nagy hullámhosszúságú fénnyel vezérelt elektronforrást hoztak létre szegedi, pécsi és budapesti kutatók, a megoldás új lehetőségeket nyithat a telekommunikációban, a biológiában, valamint az orvos- és anyagtudományban is – tájékoztatta kedden a Magyar Kutatási Hálózathoz tartozó Wigner Fizikai Kutatóközpont az MTI-t.
A közlemény szerint a fény által előidézett elektronkibocsátás régóta ismert jelenség, tanulmányozása alapvető felfedezésekhez vezetett. E jelenség magyarázatával – és nem a relativitáselmélettel – érdemelte ki Albert Einstein a Nobel-díjat 1921-ben. Krausz Ferenc 2023-ban Nobel-díjjal kitüntetett munkája pedig lehetővé tette az elektronok atomon belüli mozgásának tanulmányozását a jelenleg elérhető legrövidebb – attoszekundumos időtartamú – időskálán. A fényelektromos hatás – elektronkibocsátás – létrehozásához általában a látható fényénél jóval rövidebb hullámhosszúságú ultraibolya vagy lágy röntgensugárzást használnak. Az atomokban és molekulákban lévő elektronok kiszabadításához ilyen besugárzásnál a kvantummechanika törvényei által megengedett legkisebb átadható energiamennyiség is elegendő. Egészen más a helyzet a látható fényénél jóval hosszabb, milliméteres hullámhosszú – úgynevezett terahertzes – sugárzás esetén, ilyenkor ugyanis csak rendkívül erős elektromos terű terahertzes sugárzás képes elektronokat kiszabadítani az anyagból, az alagúteffektus révén.
Ezt a jelenséget vizsgálták a szegedi ELI-ALPS lézeres kutatóintézet, a Pécsi Tudományegyetem és a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai. A Nature Communications című folyóiratban bemutatott kísérletükben rendkívül erős, 100 ezer volt/centimétert is meghaladó elektromos teret állítottak elő, terahertzes impulzusok formájában. Ezek felhasználásával elsőként sikerült kísérletileg kimutatniuk terahertzes impulzusok által kiváltott felületi elektronkibocsátást. Az elektromos tér irányának megfordításával pedig a kiszabadított elektronok számát is szabályozni tudták. Az elektronikai eszközök kapcsolási sebessége és a telekommunikáció adatátviteli sebessége évtizedek óta folyamatosan nő, és már a közeljövőben várható, hogy a leggyorsabb eszközökben a mikrohullámokat a nagyságrendekkel sebesebb terahertzes hullámok váltják fel. A magyar kutatók most publikált új eredményei fontos lépést jelentenek ennek az erős terű terahertzes technológiának a megalapozásában, mivel a kísérleteik alapján nagy sebességű, terahertzes frekvencián működő kapcsolók építhetők. Az eredmények ezenkívül jelentős mérföldkövet jelentenek a felületi elektronkibocsátáson alapuló, kisméretű, intenzív elektronforrások fejlesztésében is, amelyek az orvostudomány, a biológia és az anyagtudomány számos területén nélkülözhetetlenek – áll a közleményben.
Zöldinfó
Napelemes áttörés: A napfényből egyszerre lesz élelmiszer és olcsó áram!
Bár a napelemek alatti növénytermesztés segíthet kivédeni a klímaváltozás hatásait és megmentheti a vidéki földeket, a technológia csak akkor lesz valódi segítség, ha a haszna nem a nagybefektetőknél, hanem a helyi termelőknél csapódik le.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Ahogy a nap nyugat felé halad a spanyolországi Murcia egén, a napelemek nemcsak elnyelik a napsugarakat, hanem árnyékot és védelmet is nyújtanak a alattuk növekvő kápia paprikának, borszőlőnek és sárkánygyümölcsnek. A mezőgazdaságáról és bőséges napsütéséről ismert délkelet-spanyolországi régió jelenleg azt teszteli, hogy a termőföldekért folytatott küzdelem helyett a mezőgazdaság és a napenergia képes-e békésen és hatékonyan egymás mellett létezni. Ezt a technológiát nevezik agrár-fotovoltaikának (agrivoltaics vagy agri-PV), amely az élelmiszer-termelés és a megújulóenergia-termelés közvetlen integrációját jelenti, írja az alternativenergia.hu. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a napelemes rendszereket a mezőgazdasági növények fölé, azok sora közé vagy a parcellák szélére telepítik. Egy 2023-as tanulmány becslése szerint Európa a jelenlegi villamosenergia-igényének akár a huszonötszörösét is képes lenne megtermelni az agrár-fotovoltaika segítségével. Ugyanakkor a napenergia-szektor sajátos környezeti és társadalmi kihívásokkal küzd. Mivel egységnyi villamos energia megtermeléséhez lényegesen nagyobb területre van szüksége, mint sok más energiaforrásnak, komoly területhasználati konfliktusokat váltott ki, különösen a vidéki térségekben. A technológiában rejlő gazdasági és környezeti lehetőségek óriásiak, de a szakértők rámutatnak: egyáltalán nem mindegy, hogyan valósítják meg a beruházásokat, és kik a valódi haszonélvezői.
A gondolat, hogy Dél-Európából energiaközpontot formáljanak, komoly támogatást kapott a politikától és a piaci szereplőktől egyaránt. A Big Tech vállalatok gyorsan felismerték a lehetőséget: Olaszország déli részén az Amazon és az Apple már több mint 150 megawatt összkapacitású agrivoltaikus projektekre kötött áramvásárlási szerződést (PPA). Ez a kapacitás nagyjából 100 000 olasz háztartás éves áramszükségletének felel meg. Európa emellett jelentős közpénzekkel támogatja a szemléletváltást: az EU által finanszírozott AGRISOL projekt 1,9 millió eurót fektet be olasz és spanyol fejlesztésekbe, míg Olaszország önmagában 1,7 milliárd eurós állami támogatási keretet különített el a kezdeményezésre.
Szigorú szabályok a mezőgazdaság védelmében
Az uniós és a nemzeti szabályozások egyre szigorúbban írják elő, hogy a mezőgazdasági termelésnek érdemi résznek kell maradnia a napelemmel beépített területeken. Franciaországban a projekteknek a helyi referenciahozamokhoz képest a terménytermelés legalább 90 százalékát fel kell mutatniuk, míg Olaszországban a terület legalább 70 százalékát kötelezően meg kell tartani mezőgazdasági művelés alatt. A szakemberek szerint világos osztályozásra és pontos definíciókra van szükség. A spanyol IMIDA kutatóintézet szakértője, Pilar Flores hangsúlyozza, hogy a termőföldek védelmének kell a szabályozás alappillérének lennie, garantálva a művelhető terület minimális veszteségét.
De miért az aktív termőföldeket használják a beruházók az üres vagy elhagyott területek helyett? A válasz az infrastruktúrában rejlik: a napelemparkoknak viszonylag sík terepre és a meglévő villamoshálózathoz való közelségre van szükségük. Ráadásul a nem művelt, használaton kívüli területek sokszor magas ökológiai értéket képviselnek, így beépítésük környezetvédelmi szempontból problémás lehet.
Mit nyerhetnek a gazdálkodók?
Az agrár-fotovoltaikus rendszerek számos esetben igazoltan javítják a vízfelhasználás hatékonyságát, védik a növényeket a szélsőséges időjárástól, és növelik a földterület összkapacitását. A klímaváltozás elleni küzdelemben is fontos eszközt jelenthetnek. A rendkívüli hőség és a heves esőzések az elmúlt években súlyos károkat okoztak a mezőgazdaságban, ami sok gazdát a földek elhagyására kényszerített. A napelemek által vetett árnyék csökkenti a párolgást, segít a talajnak megtartani a nedvességet, és enyhülést nyújt a mezőgazdasági dolgozóknak, valamint a legelő állatoknak. Ezenfelül a panelek fizikai védelmet biztosítanak a jégverés ellen. A gazdák a megtermelt energiát felhasználhatják saját üzemi működésükhöz, a felesleget értékesíthetik a hálózatba, vagy egyszerűen bérbe adhatják a növények feletti légteret az energiatermelőknek.
A szakértők ugyanakkor figyelmeztetnek: a pozitív hatások nem automatikusak. Az eredmény nagyban függ az alkalmazott technológiától és a helyszín egyedi adottságaitól. Murciában például a kutatások kimutatták, hogy a vízhiánnyal küzdő paprikatervények jobban fejlődtek a napelemek árnyékában, mint az öntözött társaik, de minden esetet és helyszínt egyedileg kell elemezni.
Valódi segítség vagy a nagyvállalatok kiskapuja?
A technológiát ért kritikák szerint a rendszer nem a mezőgazdaság valódi problémáit orvosolja. A nagyvállalatok és az adatközpont-fejlesztők agresszíven keresték meg a gazdákat a földjeikért. Az olasz Associazione Rurale Italiana termelői szövetség elnöke, Fabrizio Garbarino szerint az agrár-fotovoltaika a szektor válságát használja ki ahelyett, hogy a földek elhagyásának valódi okait kezelné, és csupán olcsó shortcutot jelent az energiaéhes multinacionális cégeknek. Egy 2025-ös, négy európai régiót vizsgáló tanulmány kimutatta, hogy az agrár-fotovoltaika előnyei jelenleg aránytalanul a nagyüzemi gazdálkodókat, a földtulajdonosokat és az befektetőket támogatják a kisgazdákkal és a helyi közösségekkel szemben. Ha a helyi lakosokat és az ökológiai szempontokat kizárják a döntéshozatalból, az tovább mélyítheti a meglévő hatalmi egyenlőtlenségeket.
Mivel a kezdő beruházási költségek magasak és a hálózati csatlakozási sorok hosszúak, a szektort a multinacionális vállalatok által támogatott nagyprojektek dominálják. Az olasz Today.it 2025-ös elemzése szerint az agrár-fotovoltaikus projektekre szánt mintegy 775 millió eurónyi állami támogatás csaknem 86 százaléka nagy léptékű, gyakran külföldi tulajdonú projektekhez került. Olaszországban például felháborodást váltott ki egy Toszkánában megvalósuló, izraeli tőkéből finanszírozott projekt, ami éles vitát generált arról, ki részesül a zöldátállás hasznából.
Borítókép: Kép: Zimmermann PV-Steel Group
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaCsatlakozott a magyar villamosenergia-piac az európai MARI platformhoz
-
Zöld Energia3 nap telt el a létrehozás ótaElkerülhetők a méregdrága tetőfelújítások egy új napelemes tartószerkezettel
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaTöbb tucat jármű bukott el a környezetvédelmi ellenőrzésen
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaMegéri akkumulátort telepíteni a napelemek mellé? Egy család példája megmutatja
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaA természet még képes regenerálódni, de sürgős változás kell
