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

Olcsó és hatékony megoldás a homokkal tárolt napenergia a főzésben?

A napenergiás eszközben 80 perc alatt 16 kilogramm rizst lehet megfőzni.

Létrehozva:

|

Szerző:

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.

Advertisement

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.

Advertisement

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.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák