Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Magyar tudósok: ebbe az irányba kell fordítani a napelemeket, a jobb teljesítményhez

Létrehozva:

|

Az ELTE kutatói a napraforgók fénymaximalizáló “viselkedését” vizsgálva arra jutottak, hogy a napelemtáblák akkor termelik a legtöbb energiát Magyarországon, ha nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően kissé kelet felé tájolják azokat.

A napelemek teljesítménye leginkább attól függ, milyen szögben éri őket a napfény. Eddig úgy vélték, hogy a legtöbb energiát a földrajzi dél felé fordítva termelik, mivel a napfény ereje délben a legnagyobb. Az ELTE kutatói azonban arra jutottak, hogy Magyarországon a napelemtáblákat nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően “többé-kevésbé” kelet felé kell tájolni, ami függőleges táblák esetén akár 5 százalékos energiatöbbletet is eredményezhet. E felismerésre a napraforgók vezették a kutatókat – olvasható az ELTE MTI-hez eljuttatott hétfői közleményében. A beszámoló szerint az már régóta ismert, hogy a napraforgók érett virágai kelet felé néznek. A jelenséget sokan sokféleképpen magyarázták az idők során, de egyik feltételezés sem nyert kísérleti bizonyítást. 2020-ban az ELTE kutatói elsőként vetették fel, hogy a virágzat keleti irányát a növény tenyészhelyének fényviszonyai okozhatják.

Horváth Gábor és munkatársai csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták az érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát a virágképzés kezdete és a magok teljes érése között, és megállapították, ha a tenyészidőben a délutánok átlagban felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát.
Az energiatöbblet előnyökkel jár a napraforgó számára: serkenti a magok fejlődését, gyorsítja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását, ami csökkenti a gombásodás veszélyét, és magához vonzza a délelőtt aktív beporzókat.

A kutatók következő kérdése az volt, vajon a napraforgóvirágok a földrajzi kelet felé, vagy a napkelte folyamatosan változó aktuális azimut irányába (a földrajzi északtól mért irányba) néznek. Azt találták, hogy a virágzatok átlagos azimutszöge megegyezik a földrajzi keleti iránnyal, és jelentősen eltér a helyi napkelte azimutszögétől. “A drónos vizsgálat azt is megmutatta, hogy a kutatók jó irányba indultak el, amikor környezetoptikai magyarázatot kerestek a jelenségre. A 14 vizsgált napraforgótábla közül ugyanis kettőben azt találták, hogy a virágzatok azimutiránya többé-kevésbé eltért a síkvidéki virágzatok keletre nézésétől” – írják, hozzátéve, hogy ezek a táblák domboldalon feküdtek, a dombos helyek fényviszonyai pedig eltérnek a síkvidékiekéitől, mivel egy domboldalt más szögekben ér a közvetlen napsugárzás, mint egy vízszintes területet. Emellett a kutatók azt találták, hogy a környező fák árnyéka is befolyásolja a virágzatok irányát.

Miután a kutatók számára bizonyítást nyert a napraforgók fénymaximalizáló viselkedése, azt kezdték el vizsgálni, vajon igaz lehet-e a napraforgókon tett megfigyelésük a napelemekre is. “Az északi féltekén a rögzített (tehát állandó dőlésű és azimutirányú) napelemtáblák hagyományosan dél felé néznek, mert az uralkodó vélemény szerint a déli irány biztosít maximális napenergiát. Azonban a napraforgókhoz hasonlóan a napelemek fénymaximalizálását is meghatározza a felhőzöttség délelőtt-délutáni eltérése” – fejtik ki.

Advertisement

A beszámoló szerint a napjárás csillagászati ismereteinek és az elmúlt évtizedre átlagolt meteorológiai fénysugárzásmérési adatoknak a felhasználásával az ELTE kutatói meghatározták, hogy egy rögzített napelem egységnyi felülete mennyi fényenergiát nyel el egy év alatt. A vizsgálatot három amerikai területre (a kentuckyi Boone megyére, Tennessee-re és Georgiára), valamint három európai régióra (Közép-Olaszországra, Közép-Magyarországra és Dél-Svédországra) terjesztették ki. Azt találták, hogy a napelemtáblák ideális iránya egyedül Dél-Svédországban a hagyományos földrajzi dél, mégpedig azért, mert ott a délelőttök és délutánok évi átlagban egyformán felhősek. A többi területen viszont megfelelőbb a napelemtáblákat kissé a földrajzi kelet felé fordítani, mivel ezekben a régiókban a délutánok éves átlagban felhősebben a délelőttöknél. Ebből az is következik, hogy azokon a területeken, ahol éves átlagban a délelőttök felhősebbek a délutánoknál, a napelemek ideális iránya kicsit nyugat felé fordul.

Zöldinfó

Ez lehet a megoldás a lítiumhiányra

Egy új vizsgálat alapján komoly lehetőségek rejlenek a víz alapú akkumulátoros technológiában.

Létrehozva:

|

Szerző:

A Texas A&M Egyetem munkatársai fémmentes, víz alapú akkumulátor-elektródákkal dolgozva jutottak izgalmas felfedezésre – számol be az okodrive.hu Az adatok alapján az energiatárolási kapacitásban akár 1000 százalékos különbség is jelentkezhet ezzel a megközelítéssel.

A víz alapú akkumulátorok a hagyományos akkumulátorokhoz hasonlóan egy katódból, egy anódból és egy elektrolitból állnak. Ebben a rendszerben azonban a katódok és az anódok olyan polimerek, amelyek képesek energiát tárolni, az elektrolit pedig szerves sókkal kevert víz. Az elektrolit oda-vissza szállítja az ionokat a katód és az anód között, az elektródával való kölcsönhatása révén pedig az energiatárolás kulcsa is egyben.

Dr. Jodie Lutkenhaus vegyészmérnök és a csapat tagja szerint ha egy elektróda túlságosan megduzzad a ciklikusság során, akkor nem tudja jól elvezetni az elektronokat, ezzel pedig elveszítjük a teljes teljesítményt. A szakértő hozzátette, ezen hatások miatt az elektrolitválasztástól függően akár 1000 százalékos különbség is felléphet az energiatárolási kapacitásban. A kutatók szerint a redox-aktív, nem konjugált gyökös polimerek elektródaként igen ígéretesek, ugyanakkor a kutatók is megjegyezték: keveset tudunk ezen polimerek vizes környezetben történő energiatárolási mechanizmusáról.

A szakértők szerint a víz alapú akkumulátorok képesek lehetnek ellensúlyozni az olyan fémek, mint a kobalt és a lítium esetleges hiányát, valamint kiküszöbölhetik az akkumulátortüzek lehetőségét. Előbbi már csak azért is fontos lehet, mert a jövőbeli anyaghiány miatt jelentősen megdrágulhatnak a lítium-ion akkumulátorok. Az alternatív technológia segíthet az ellátás stabilabbá válásában.

Érdemes hozzátenni, hogy a szakértők nem építettek új eszközt, csupán számítógépes szimulációkat és elemzéseket végeztek. Ennek ellenére a friss eredmények hozzájárulhatnak az akkumulátorok fejlődéséhez, a kutatók szerint felfedezésük előrelépést jelent a lítiummentes tárolók irányába.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák

© 2022 zoldtrend.hu | Minden jog fenntartva!