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.
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.
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.
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.
Zöld Energia
Így alakítja át a klímaváltozás a napenergia-potenciált
Még a hazai napelemek áramtermelése is megszenvedheti a klímaváltozást, hiába érkezik több napenergia.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A klímaváltozás komoly hatással van az energiaszektorra: a forróbb nyarak miatt egyre több energiára van szükség hűtéshez – ennek egy részét napenergiából is fedezhetjük. Szabó Péter, Kristóf Erzsébet és Pongrácz Rita, az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói friss elemzésükben rámutatnak, hogy a klímaváltozás még itt is közbeszólhat – írja az alternativenergia.hu. A nyári napsugárzás mennyisége ugyanis már nem sokat nő a jövőben, ugyanakkor a pesszimista jövőkép szerint az egyre forrósodó nappalok visszafogják a napenergiából kinyerhető áram mennyiségét. Az elmúlt évtizedekben Magyarország, sőt, egész Kelet-Európa nyári égboltja látványosan világosabb lett. A levegőtisztaság javulása – a nehézipar visszaszorulása és a légszennyezés elleni nemzetközi intézkedések révén – jelentősen csökkentette az aeroszolrészecskék mennyiségét. Ezzel nemcsak több napsütés tudott átjutni a légkörön, de a nedvesség kicsapódását segítő apró részecskék hiánya miatt a felhőképződés is visszaesett, különösen nyáron. Ennek eredményeként Magyarországon ma átlagosan 29 olyan naposabb nyári nap van évente, amikor a besugárzás meghaladja a 270 W/m²-t – tízzel több, mint a rendszerváltás előtt.
Úgy tűnik, a napenergia-technológia felfutása éppen a megfelelő időpontban következett be – a kérdés csak az, hogy mit várhatunk a jövőben, és hogyan befolyásolja a várakozásainkat a klímaváltozás. Ennek jártak utána az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói. Szabó Péter, Kristóf Erzsébet és Pongrácz Rita a klímaváltozás két legújabb forgatókönyvét hasonlították össze: az egyik szerint a kibocsátáscsökkentés csak a 2040-es években indul be (realista jövőkép), a másik szerint folytatódik az eddigi „business-as-usual” trend (pesszimista jövőkép). A modellek alapján nyáron már alig várható további világosodás – az országban legfeljebb 1–5 nappal nőhet a naposabb napok száma a század végéig.
A szél nem segít, a forróság viszont árt
Nem meglepő, hogy minél erősebb a napsugárzás, annál több energiát lehet elvileg előállítani belőle. Az viszont kevésbé ismert, hogy a túlzott hőség rontja a napelemek hatékonyságát, míg a szél javítja azt, mivel hűti a rendszereket.
A jövő szélviszonyai a klímamodellek eredményei szerint nem változnak jelentősen, így nem várható, hogy a hűtőhatás javíthatná a napelemek teljesítményét. A hőmérséklet viszont biztosan nő, a pesszimista jövőkép szerint sokkal erőteljesebben, így az összes nyári napot tekintve a napenergia-potenciál csökkenése várható itthon. Míg a realista jövőkép szerint gyenge növekedés, azaz pozitív hatás várható, leginkább a Dunántúlon.
Különösen a naposabb nyári napokon lesz érzékelhető a visszaesés: akár másfél napnyi paksi erőmű-termelésnek megfelelő energiát is elveszíthetünk évente a pesszimista forgatókönyv szerint. Ha az összes nyári napot tekintjük, akkor a realista forgatókönyv szerint még akár egy napnyi energiát nyerhetünk is, miközben a pesszimista szerint nagyjából ugyanennyit veszítünk majd. Ráadásul a klímaváltozás nemcsak a napelemek hatásfokára van hatással. A forróbb nyarak rövidítik az élettartamukat, a gyakoribb viharok kárt tehetnek bennük, a klímaváltozással gyakoribbá váló szaharai porviharok pedig csökkenthetik a besugárzást és a hatékonyságot is.
A kutatás végső tanulsága egyértelmű: minél előbb csökkentjük a globális üvegházgáz-kibocsátást, annál kisebb veszteséggel számolhatunk – nemcsak a napelemek, hanem az egész energiagazdálkodás szempontjából is.
-
Zöld Energia6 nap telt el a létrehozás ótaHőszivattyú vagy kondenzációs kazán? Melyik a jobb választás a magyar KKV-knak?
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaHárom óra ingyen áram naponta – új energiaprogram indul
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaTöbb mint 2000 önkormányzat csatlakozott az idei tűzifaprogramhoz
-
Zöld Energia4 nap telt el a létrehozás ótaHároméves az energiaválság: a magyar lakosság jelentős része hőszivattyús fűtésre állt át
-
Zöld Közlekedés1 nap telt el a létrehozás ótaMagyarországon is bővült az autópiac: robbanásszerűen nőtt az elektromos és plug-in hibrid értékesítés
