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

Hulladékhőből fűtés: így spórol energiát és szén-dioxidot a magyar technológia

Űrkutatásból ismert megoldással spórol energiát egy magyar cég.

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

A hatékony, gazdaságos hőenergia-tárolással, -továbbítással és -felhasználással foglalkozó magyar HeatVentors Kft.-t mutatta be Áder János volt köztársasági elnök, a Kék Bolygó Klímavédelmi Alapítvány kuratóriumi elnöke és Kakas József, a cég ügyvezetője a Kék bolygó című podcast közzétett legújabb adásában, amely a YouTube videómegosztó portálon is elérhető. Áder János felidézte, hogy a hőenergia-tárolás új módszerének kidolgozásán még Farkas Rita és Andrássy Zoltán kezdett el dolgozni másfél évtizede a budapesti műszaki egyetemen – írja az alternativenergia.hu. Céljuk az volt, hogy a vizet helyettesítsék más anyagokkal az energiatárolás során, és közben kezdtek fázisváltó anyagokkal kísérletezni. Kakas József azt mondta, hogy a két szakember egy űrkutatásból ismert megoldást használt, az űrállomások falában működik optimalizált hőtárolás. A módszer lényege a fázisváltás, azaz halmazállapot-változás, amikor az anyag nagyobb energiát vesz fel. Több ezer anyagot vizsgáltak ebből a szempontból a műszaki egyetemen, és ezek közül választottak ki száz olyat, amely mínusz 130 foktól plusz 120-ig képes hőenergiát tárolni. Egy évtizednyi kutatás eredményeként a fizikai folyamatot sikerült “dobozba zárni”, és épületek hűtésének-fűtésének szolgálatába állítani.

Áder János megjegyezte, hogy a módszer biztonságosabb, hosszabb élettartamú, rövidebb megtérülési idejű, szén-dioxid-kibocsátást jelentősen csökkentő megoldás a most alkalmazottakhoz képest. A HeatVentors Kft. ügyvezetője azt mondta: a rendszer a jégakkuhoz hasonlóan működik, többnyire helyhez kötött, de szükség esetén szállítható is. Például egy gyárból az ott feleslegessé váló hőenergiát el tudják juttatni egy óvodába, ahol ez a továbbított energia kiválthatja a gázfűtést. A cég már 7 államban működteti a termékét: Spanyolországban, Portugáliában, Németországban, Olaszországban, Ománban, Szingapúrban, de a legtöbb felhasználójuk Magyarországon van. Áder János megjegyezte: az informatikai forradalom következtében sok adatközpont létesült, amelyeknek óriási az energiaigényük.

Kakas József azt mondta: egy 10 megawattos adatközpont energiafelhasználása akkora, mint egy 25 ezer fős településé, s egyre több ilyen épül. A legtöbb energia az adatközpontok szervereinek üzemeltetésére és hűtésére megy el. A HeatVentors Kft. rendszerei csökkentik a hűtésre fordított energiát, és képesek hulladékhőt tárolni, másutt visszatáplálni, felhasználni. Ez közvetve mérsékli a szén-dioxid-kibocsátást azáltal, hogy 20-25 százalékkal visszafogja az elektromosenergia-felhasználást. A tárolórendszer energiavesztesége napi 2 százalék. Áder János megjegyezte: a világ energiafelhasználásának 80 százaléka olaj, szén vagy gáz, tehát e téren nagy szükség van takarékosságra. Kakas József azt mondta, hogy a cégben tavaly 4 millió eurós (1,51 milliárd forint) tőkeemelés történt, magyar és külföldi befektetők részvételével. Ez a tőkebevonás elvezethet egy nagy nemzetközi vállalat felépítéséhez, főleg az adatközpontokkal kapcsolatos energiafelhasználást visszafogó megoldásokkal. Az uniós szabályok szerint mérni, mérsékelni kell az adatközpontok energiafelhasználását, és ebben tud a HeatVentors Kft. segíteni. Ez a cég építi ki a fázisváltáson alapuló hőenergia-tárolás piacát több országban különféle éghajlati viszonyok között. Ománban napközben gyakran 50 fok körüli hőmérséklet mellett üzemel a vállalat terméke egy nívós szállodában.

Advertisement

Áder János felidézte, hogy egy cikk szerint Európában a cég által gyártott rendszerekkel 20 milliárd eurót (7572 milliárd forint) és 250 millió tonnányi szén-dioxid-kibocsátást lehetne megtakarítani. Kakas József azt mondta, hogy február 25-től bemutatkoznak a Planet Budapest 2026 fenntarthatósági expón is.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák