Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Hatékonyabb napelemeket hozhat el egy új kínai fejlesztés

Egy kínai kutatócsoport egy új sugárzási hűtéstechnológiát fejlesztett ki, amely napelemek hatékonyságának növelésére szolgál. Az innováció egy speciális kamrából áll, amelyet etilén-tetrafluor-etilénből (ETFE) és polidimetil-sziloxánból (PDMS) készítettek. Ez a kamra, amelyet a napelemek fölé helyeznek, jelentős hűtési teljesítményt nyújt, miközben a fotovoltaikus energia előállításának hatékonyságát is megőrzi.

Létrehozva:

|

Mi az a sugárzási hűtés?

A sugárzási hűtés során egy tárgy felülete kevesebb sugárzást nyel el a légkörből, mint amennyit kibocsát, így hőt veszít, és természetes hűtési hatást ér el. Ehhez nincs szükség elektromos energia felhasználására, ezért ez a megoldás környezetbarát és költséghatékony.

Az új technológia működése

Advertisement

A kutatók olyan kamrát terveztek, amely átlátszó, ugyanakkor képes a közép-infravörös sugárzást hatékonyan kibocsátani. Az ETFE és PDMS anyagok ebben kulcsszerepet játszanak, mivel mindkettő magas napfény-áteresztő képességgel és közép-infravörös emissziós képességgel rendelkezik.

A kamra felépítése:

Advertisement
  • Az ETFE réteg vastagsága 150 mikrométer, míg a PDMS réteg 5 milliméter vastag.
  • Az anyagokat két akrilpanel közé helyezték, amelyeket csavarokkal rögzítettek, így egy 5 milliméteres üreget hoztak létre.
  • A kamrát egy 13%-os hatékonyságú monokristályos szilícium napelem fölé helyezték, és egy légpumpa segítségével friss levegőt áramoltattak át rajta.

Kísérleti eredmények

A technológiát egy napos októberi napon tesztelték a kelet-kínai Nankingban. A rendszer stabilan működött hat órán keresztül, és átlagosan 40 W/m² hűtési teljesítményt ért el. A napelemek teljesítménye a kamra nélkül elérte a 120 W/m²-t, míg a kamrával 103,33 W/m²-re csökkent. A hatásfok 12,92%-ról 11,42%-ra mérséklődött, de a hőmérséklet csökkenése hosszú távon mégis előnyös lehet az eszközök élettartama szempontjából.

Jövőbeli fejlesztési lehetőségek

Advertisement

A kutatók számítógépes szimulációkat is végeztek, hogy tovább optimalizálják a rendszert. Az eredmények azt mutatják, hogy a kamrán belüli légáramlás fokozása és az anyagok napfény-sávban történő abszorpciójának csökkentése jelentősen javíthatja a teljesítményt. A szimulációk szerint az abszorpció 1%-ra csökkentésével a hűtési teljesítmény akár 68,74 W/m²-re is növelhető.

Az új rendszerről a kutatók a Cell Reports Physical Science szaklapban publikáltak részletes tanulmányt. A fejlesztésben részt vettek a Nanking Légi- és Űrhajózási Egyetem és a Kínai Tudományos Akadémia kutatói.

Advertisement

Nemzetközi trendek

A sugárzási hűtést egyre több kutatócsoport alkalmazza a napelemek hatékonyságának növelésére. Ilyen kutatásokat végeztek már az Egyesült Államokban, Spanyolországban, Jordániában és Kuvaitban is. Az új technológia hozzájárulhat a napenergia még fenntarthatóbb és hatékonyabb hasznosításához.

Advertisement

Kép: pv magazine

Advertisement

Zöld Energia

Hidrogén és napenergia: új megoldások a kibocsátás csökkentésére

A megújuló energiával kapcsolatos kutatási program zárult le hazai egyetemek és kutatóintézetek részvételével.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A 6,304 milliárd forintos költségvetésű, uniós támogatással lezajlott projekt eredményeit  mutatták be Szegeden. Janáky Csaba, a program társ szakmai vezetője kifejtette, egyre nagyobb az igény a biztonságos, megfizethető, teljes életciklusa alatt zöld energiára – írja az alternativenergia.hu. Ez a három feltétel azonban nagyon ritkán teljesül egyszerre. A megújulóenergia-termelés napi szintű ingadozásának kiküszöbölésére egyre inkább használhatók az akkumulátorok, az éven belüli tároláshoz azonban kémiai megoldásra van szükség – közölte a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) kutatója. A globális szén-dioxid-kibocsátás 30 százaléka nehezen küszöbölhető ki, ilyen a cement- és acélgyártás, a műanyagipar, a közúti teherszállítás, a hajózás vagy a légi közlekedés. Ezeknél új technológiákra van szükség – tudatta a szakember.

A pontszerű kibocsátóknál a szén-dioxid megkötését követően a tárolás nem teremt értéket, az ilyen üzleti modellek mindig szabályozásfüggőek lesznek. A szén-dioxid felhasználása azonban üzleti alapon is történhet, közvetlen formában a többi közt az élelmiszeriparban, az olajkitermelés során vagy a műanyaggyártásban. A szén-dioxid redukcióját követően pedig széles körben hasznosítható vegyipari alapanyagként – ismertette a kutató. Janáky Csaba hangsúlyozta, folyamatos visszacsatolást igénylő kutatási és fejlesztési munkára van szükség az alapkutatást végző laboratóriumtól az alkalmazásig. Erre törekedtek a Megújuló Energiák Nemzeti Laboratórium négyéves működése során. A kutatócsoportoknak 158 közleménye jelent meg a leginkább elismert tudományos folyóiratokban, 24 iparjogvédelmi bejelentést tettek, 140 PhD-hallgatót vontak be a tudományos munkába és 113 valós eredményeket teremtő nemzetközi együttműködést alakítottak ki.

A projekt részeként az SZTE inkubátorházának szomszédságában Energetikai Innovációs Tesztállomást alakítottak ki, amely célja a laboratóriumokban születő kutatási eredmények hasznosítása, felskálázása olyan méretre, amely már értelmezhető az ipari partnerek számára – mondta a szakember. Az innovációs tesztállomást folyamatosan fejlesztik, szolgáltatásai igénybe vehetők az akadémiai és a ipari szféra számára. Az állomáson vizsgálható az energiakonverzió teljes folyamata napenergiától elektrokémiai és katalitikus folyamatokon keresztül olyan üzemanyagig, amely tankolható – közölte a kutató. A kutatás-fejlesztési folyamat eredményeként már olyan cseppfolyós, szintetikus üzemanyagot állítottak elő, melyet az Audi együttműködésével motorokban is teszteltek, a Mollal partnerségben pedig szintetikus kerozin gyártására indul projekt- tudatta a szakember.

Advertisement

Tompos András, a program másik társ szakmai vezetője elmondta, az elmúlt években 11 konzorciumi tag együttműködésével a hidrogéntechnológia területén is sikerült előrelépést elérni. Hazai felsőoktatási és kutatóintézmények tüzelőanyagcella-fejlesztésen dolgoztak, vizsgálták porózus kőzet hidrogéntárolási képességét, a hidrogén-ammónia elegy termikus hasznosításának lehetőségeit, dolgoztak a hazai hidrogéntöltő-hálózat kiépítésének tervein és a benzin-hidrogén kettős befecskendezésű motor prototípusán is.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák