Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Piacra dobhatják az éjszaka is működő napelemeket

Ausztrál kutatók olyan technológiát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi, hogy a napelemek éjszaka is energiát termeljenek a Föld hőkisugárzását hasznosítva.

Létrehozva:

|

A napelemek remek módot kínálnak a megújulóenergia-termelésre, de naplemente után „lepihennek”, így az éjszakai energiatermelés eddig kihívást jelentett, írja a hvg.hu. Azonban az Ausztráliában, az Új-Dél-Walesi Egyetemen (UNSW) dolgozó kutatók új technológiát fejlesztettek ki, amely lehetővé tenné, hogy a napelemek éjszaka is áramot termeljenek – igaz, kicsit másképp, mint nappal. Az ötlet alapja az a tény, hogy a napközbeni hő kisugárzása éjjel is hatással van a környezetre, és ez a hőenergia akár villamos energia termelésére is felhasználható. Az UNSW kutatói a hősugárzás energiatermelési elvével dolgoztak, és inspirációjukat az éjjellátó szemüvegekben alkalmazott technológiából nyerték. A Föld hőjének világűr felé történő sugárzása éjjel is megtörténik, és ha ezt a hősugárzást sikerül csapdába ejteni, akkor a kialakuló hőkülönbség energiatermelésre is hasznosítható. Bár a holdfény önmagában nem elegendő az energiatermeléshez, a kutatók olyan eszközt fejlesztettek, amely képes a Föld által kibocsátott hőt elektromos árammá alakítani. A legfontosabb összetevő egy speciális félvezető, egy hősugárzó dióda, amely kihasználja a sugárzó hőt. Ahogy a Föld infravörös fényt bocsát ki, ez a félvezető felfogja az energiát, és elektromos áramot hoz létre. „Az eszköz lényegében ’napenergiát állít elő éjszaka’, amikor a Föld által kibocsátott hőt alakítja át árammá” – magyarázták a kutatók az ausztrál ABC News-nak. A technológia alapját adó anyagok hasonlítanak azokhoz, amelyeket az éjjellátó szemüvegekben is alkalmaznak.

Phoebe Pearce, a projekt egyik vezető kutatója rámutatott, hogy ahogy a napelem a napból érkező fényt hasznosítja energiatermelésre, a hősugárzó dióda az infravörös sugárzást használja fel, amely a Föld hőjéből származik. Mindkét esetben a hőmérséklet-különbség az, ami lehetővé teszi az áramtermelést.

Bár az éjszakai „napelemek” nem lesznek olyan hatékonyak, mint a nappali társaik, a kutatók szerint a technológia akár a napenergia teljesítményének tizedét is képes begyűjteni. Ez ugyan nem elegendő egy háztartás energiaellátásához, de kisebb elektronikai eszközök, például a wifi működtetésére már alkalmas lehet. A jelenlegi prototípus még csak kísérleti fázisban van, nagyméretű, és százezerszer kevesebb áramot termel, mint egy átlagos napelem, de ez már az elektromos energia előállításának egyértelmű demonstrációja – mondta Ekins-Daukes professzor, a kutatócsoport vezetője.

Advertisement

A kutatók jövőbeli terveik között szerepel a technológia finomítása, hogy az kisebb méretben is hatékonyabban működjön, illetve új alkalmazási területeket keresnek számára. Például a testhőt is felhasználnák áramtermelésre, ami akár az okosórák akkumulátorát is kiválthatná.

A technológia nagyszabású alkalmazási lehetőségei közé tartozik az űrhajózás is. Az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak gyakran napfogyatkozással szembesülnek, és ilyen időszakokban akkumulátorokra támaszkodnak. A kutatók szerint a hősugárzó dióda megoldást kínálhat erre a problémára, mivel képes napfény nélkül is energiát termelni.

Advertisement

A fejlesztés bár ígéretes, a gyakorlati alkalmazásra még várni kell. Azonban az UNSW kutatói bíznak abban, hogy a technológia továbbfejlesztésével és a termelési költségek csökkentésével jelentős áttörést érhetnek el az éjszakai energiatermelés területén. Ha sikerrel járnak, ez a technológia új fejezetet nyithat a megújuló energiaforrások történetében, és hozzájárulhat a globális energiamix fenntarthatóságához.

Advertisement

Zöld Energia

A légköri por okozta bizonytalanságok kezelése a napenergia-hálózatokban

Mitől van a szélnek árnyéka? És milyen hatással van ez a napenergia-hasznosításra?

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Megjelent a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földrajztudományi Intézete és a Pannon Egyetem munkatársainak új tanulmánya a Renewable Energy folyóiratban. A kutatás eredményei azt mutatják, hogy Európában egyre gyakoribbá és intenzívebbé váló szaharai porviharos események jelentős hatással vannak a besugárzásra, így a napenergia-termelésre és a napenergia hasznosítására is – olvasható az alternativenergia.hu oldalon. A kutatók a magyarországi helyzet már korábban elemezték, a “The shadow of the wind: the impact of Saharan dust on photovoltaic power generation in the Mediterranean” című cikkben ezúttal kiléptek a Kárpát-medencéből, és a mediterrán térség öt országában – Portugáliában, Spanyolországban, Franciaországban, Olaszországban és Görögországban – vizsgálták a szaharai por napelemes energiatermelésre gyakorolt hatásait a 2019–2023 közötti időszakban.

Az elemzések egyértelműen kimutatták, hogy a porviharos helyzetek idején a fotovoltaikus (PV) energiatermelés átlagosan 25–40%-kal csökken, szélsőséges esetekben pedig a veszteség meghaladhatja az 50%-ot. A PV termelést meghatározó besugárzás visszaesését két fő tényező okozza: (1) a por által kiváltott fényelnyelés és szórás; (2) valamint a fokozott cirrusfelhő-képződés, amely további sugárzáscsökkenést idéz elő. A kutatók azt is megfigyelték, hogy a képződött magasszintű felhők fényvisszaverő-képessége is megnőtt a por hatására, mivel a megnövekedett jégképző-porszemcseszám következtében több, kisebb jégszem képződött, mely a felhőzet világosabb színét eredményezte.

A közelmúlt eseményeinek vizsgálata azt is feltárta, hogy a jelenlegi előrejelzési modellek nem kezelik megfelelően az aeroszol-felhő kölcsönhatásokat. A PV-termelés napi előrejelzéseiben rendszeres hibák jelentkeztek: Portugáliában és Spanyolországban jellemző volt a −15%-os alábecslés, míg Olaszországban és Görögországban +10%-os túlbecslés fordult elő. A kutatás hangsúlyozza a valós idejű pormonitoring és a felhőfolyamatokat is figyelembe vevő előrejelző rendszerek fejlesztésének szükségességét. A szerzők rámutatnak: a klímaváltozás következtében várhatóan egyre gyakoribbak és intenzívebbek lesznek a szaharai porviharok, így a légköri por okozta bizonytalanságok kezelése kulcskérdés a dél-európai villamosenergia-hálózatok megbízható működése és a napenergia-hasznosítás tervezhetősége szempontjából.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák