Zöldinfó
Lehet 50 év a napelemek élettartama?
A fenntarthatóság kulcsa nem feltétlenül az újrahasznosítás, az élettartam növelése is igen hatékony lehet.
Az Egyesült Államok Megújuló Energiák Laboratóriumának (NREL) szakértői friss jelentésükben azt írják: az új napelem-alapanyagok iránti kereslet csökkentése érdekében nem a zárt hurkú újrahasznosítást, hanem a modulok élettartamának növelését kell előnyben részesíteni – számol be a PV Magazine. A kutatók vizsgálatukban kifejezetten ezen két megoldás hatásait vetették össze. Esettanulmányként az Egyesült Államokat használták, a csapat 336 forgatókönyvet elemzett, és csak a monokristályos, szilícium alapú modulokra koncentrált.
A szakértők felmérték többek között, hogy 15-50 évnyi élettartam mellett a különböző típusú panelek miként hatnak az új alapanyagok iránti igényre. Emellett a zárt hurkú újrahasznosítás következményeit is tanulmányozták – ezen újrahasznosítási rendszer lényege, hogy az adott anyag korlátlan ideig felhasználható anélkül, hogy veszítene eredeti tulajdonságaiból. A csapat a számítás során azt feltételezte, hogy 2050-re 1,75 terawatt napelemes kapacitás lesz telepítve Amerikában.
Az eredmények alapján az 50 év élettartamú modulok segítségével 3 százalékkal csökkenhet az alapanyagigény a 35 éves élettartamhoz képest, 15 év mellett viszont további 1,2 terawattnyi cserére lenne szükség, hogy 2050-re fenntartsák az 1,75 terawattos célt. Ez jelentősen növelné az új anyagok iránti keresletet, illetve a hulladék mennyiségét, hacsak nem tudnák a napelemek tömegének több mint 95 százalékát újrahasznosítani.
Utóbbi forgatókönyv megköveteli, hogy a hulladékok 100 százalékát begyűjtsék, illetve hogy az újrahasznosítás nagyarányú legyen. A költségek egy ilyen rendszerben rendkívül magasak, és a technológiai kihívás is jelentős, hiszen egyelőre ilyen szinten nem képesek minden napelemrészt újrahasznosítani. A kutatók szerint a fenntartható ellátási láncokra törekedve gyakran az újrahasznosítást tekintik megoldásnak, pedig egyéb megoldások is léteznek. Ezek közé tartozik az élettartam növelése, amely nagyban hozzájárulhat az alapanyagigény mérsékléséhez.
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 Energia22 óra 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?
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaA plug-in hibridek is egyre népszerűbbek