Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Könnyebb használatot eredményez a rugalmas napelem egy drónon

A napelemeknek köszönhetően sokkal kötetlenebbül lehet használni a drónt.

Létrehozva:

|

A linzi Johannes Kepler Egyetem olyan rugalmas, ólom-halogenid perovszkit napelemeket fejlesztett ki, amelyek vastagsága kevesebb mint 2,5 μm, fajlagos PV-teljesítménysűrűségük 44 W/g, átlagos teljesítményük pedig 41 W/g – számol be a PV Magazine. Az eszközöket olyan modulokba tudták beépíteni, amelyek tenyérnyi quadcopter típusú drónok meghajtására alkalmasak.

A kutatók által használt 24 cm2-es fotovoltaikus modul lehetővé tette a drón autonóm működését. A megközelítés egyik nagy előnye, hogy nincs szükség kötött töltéshez az energiaellátáshoz. A perovszkit napelemmodulok a drón teljes tömegének mindössze 1/400 th-jával járultak hozzá.

A szubsztrát egy „ultravékony” és átlátszó-vezető-oxid-mentes, 1,4μm vastagságú, 100 nm-es alumínium-oxid réteggel bevont polimerfólia volt. Ez hatékonyan szolgált „gátként” a nedvesség és a gázok ellen. „Az ilyen típusú eszközöknél nincs hely a tipikus tokozási megközelítéseknek, amelyek egyszerűen túl vastagok” – mondta Martin Kaltenbrunner, a csapat vezetője.

Advertisement

 A perovszkit napelemes kutatásainkban fontos, hogy olyan prekurzorokat használjunk, amelyeket a lehető legkevesebb lépésben szintetizálunk. Az egyszerű szintézis kulcsfontosságú, mert azt akarjuk, hogy a technológia skálázható legyen, és hogy az anyaggyártási költségeket kordában tartsuk – tette hozzá Kaltenbrunner.

A szakértők által bemutatott kis felületű perovszkit napelem mérete 0,1 cm2 volt, nyitott áramköre 1,13 V, rövidzárlati áramsűrűsége 21,6 mA cm-2, kitöltési tényezője 74,3%, teljesítmény-átalakítási hatásfoka pedig 18,1%. A nagyobb eszköz aktív cellafelülete 1,0 cm2 volt, átlagos nyitóáramú feszültsége 1,11 V, rövidzárási sűrűsége 20,0 mA cm-2, kitöltési tényezője 65,9%, hatásfoka pedig 14,7 volt.

A drón áramellátására szolgáló modul 24 egymással összekapcsolt 1 cm2-es napelemmel rendelkezett. Az energiaautonóm, napenergiával működő hibrid, kereskedelmi forgalomban kapható quadcopter típusú drón tömege mindössze 13 g volt. A stabilitást és a hosszan tartó kültéri működőképességet tesztelték, és egy külső laboratórium validálta a perovszkit összetétel teljesítményét és tulajdonságait.

Advertisement

A csapat következő célja, hogy tovább fejlessze a technológiát. „Szándékunkban áll olyan könnyű, rugalmas fotovoltaikus megoldások kifejlesztése, amelyek mindenféle robotikát és autonóm járművet képesek ellátni energiával” – mondta Kaltenbrunner.

Advertisement

Zöld Energia

Megoldhatják a napelemes járdák a városi mobilitás és ellátás zöldítését?

Olyan modellt alkottak, amelyben ötvözik a napenergiát, a városi mezőgazdaságot és a 15 perces város koncepcióját.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A várostervezés során a napenergia, a városi mezőgazdaság és a 15 perces város koncepciója – ahol jószerivel bármely pont elérhető negyed óra alatt – gyakran különálló, de párhuzamos szempontnak tekinthető, ezekkel környezeti, társadalmi és gazdasági szempontból egyaránt növelhető a fenntarthatóság. A montreali Concordia Egyetem legfrissebb vizsgálata alapján ezeket összekapcsolva lehet a leghatékonyabban zöldíteni egy városon – írja az alternativenergia.hu.

Az új tanulmányban a zöld városi logisztika gerince a napenergia, amelyet a járdába beépített fotovoltaikus panelek révén hasznosul, és elektromos járművekkel működő szállítási hálózatokat lát el. A tetőket, kis telkeket és más hagyományos napenergia-helyszíneket inkább közösségi kertekké és növénytermesztési területekké alakítják.

Napelemes járdák gyártásával egyre több cég foglalkozik, közéjük tartozik a magyar Platio. A vállalat fotovoltaikus térburkolatainak különlegessége az energiatermelés mellett az, hogy elkészítésükhöz újrahasznosított műanyagot használnak fel.

Advertisement

A 15 perces városmodellben az élelmiszerboltok, a termelői piacok és a közösségi kertek egyenletesen oszlanak el, így a lakosok többsége egy kilométeren belül elérhet friss, egészséges élelmiszereket.  „Meg akarjuk vizsgálni, hogyan integrálhatjuk az energiát, a mobilitást, a földhasználatot és a társadalmi funkciókat, hogy a lakosok mindennapi szükségleteit közelebb hozzuk hozzájuk, így csökkentve a fosszilis tüzelőanyagot fogyasztó utazások számát” – nyilatkozta Caroline Hachem-Vermette, a csapat tagja.

A kutatók az ontariói Londonban található West 5 intelligens közösséget használták esettanulmányként annak értékelésére, hogy a tér, a kibocsátás, a gazdaságosság, a földhasználat és a napenergia-teljesítmény miként hatnak egymásra. A vizsgálatban főként a járdákba beépített napelemek hatására összpontosítottak, ezek 600-szor 600 milliméteresek és 15 százalékos hatékonysággal 100 watt energiát képesek termelni.

Advertisement

Az érintett környéken az éves napsugárzás átlagosan 3,69 kWh/m²/nap, ami 286 napsütéses napnak felel meg, így mindössze 98 m²-nyi napelemes járda elegendő energiát termel az egész városi mobilitási rendszer ellátásához, és 98 százalékkal csökkenti az emissziót.

További előny, hogy a tetőfelület 13,8, a homlokzatok 10 és a parkolók 15 százalékának zöldségtermesztésre való felhasználásával a városrész részben önállóvá képes válni. A gyakorlatban a modell szinte úgy működik, mint egy elosztott agrofotovoltaikus rendszer, amelyben a napelemek nem csupán épületekhez kapcsolódó erőforrások, hanem az energia, a mobilitás, a földhasználat és az élelmezésbiztonság összekötő elemei.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák