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.

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.

Zöld Energia

Kifejlesztették a napelemes ablakot kínai tudósok

Kínai tudósok olyan intelligens napelemes ablakot fejlesztettek ki, amely egyszerre termel energiát és optimalizálja az épületek energiahatékonyságát.

Létrehozva:

|

Szerző:

Kínai tudósok egy új, intelligens napelemes (SPV) ablakot fejlesztettek ki, amely egyszerre képes elektromos energiát termelni és szabályozni az épületbe bejutó napenergia sugárzást. Az innováció a fotoelektromos és elektrokróm funkciókat ötvözi, így nemcsak energiát termel, hanem optimalizálja az épület energiahatékonyságát is. „Tanulmányunk egy olyan SPV ablakot javasolt, amely működési stratégiáival egyidejűleg javítja az épületek energiahatékonyságát és a hálózatbarát működést” – nyilatkozta Yutong Tan, a kutatás vezetője. Az SPV ablak hőáramlás-szabályozási stratégiája jelentős javulást mutatott a hagyományos alacsony emissziójú (Low-E) ablakokhoz képest, beleértve a túlzott napfény, csúcsenergia-terhelés és éves energiafogyasztás csökkentését. Az ablak kristályos szilíciumcellákat és elektrokróm fóliát kombinál. A fotoelektrokróm eszköz (PECD) egyszerre biztosítja az energiaátalakítást és a napenergia szabályozását. Az ablak szerkezeti elemei között található egy tiszta üvegtakaró, funkcionális réteg, argongázréteg és Low-E üveglap. Az elektrokróm fóliát két átlátszó réteg között helyezték el, amely több rétegből áll, például iontároló és ionvezető rétegekből.

Ha az elektrokróm fóliára nem kerül feszültség, az átlátszóság maximális. Amikor feszültséget alkalmaznak, az iontároló rétegből származó lítiumionok az elektrokróm réteghez vándorolnak, amely sötétebbé válik, csökkentve a bejutó fény mennyiségét. A rendszert az EnergyPlus szimulációs szoftverben tesztelték különböző kínai városokban, mint Fuzhou, Xiamen, Hongkong és Haikou. A szimulációk során két vezérlési stratégiát teszteltek: a napenergia-sugárzást szabályozó (CtrlRad) és a hőáramlást szabályozó (CtrlFlux) módszereket. Az eredmények szerint a CtrlFlux stratégia 49–69%-os csökkenést eredményezett az éves energiafogyasztásban, míg a CtrlRad esetében ez az érték 44–54% között mozgott.

„Az SPV ablak a hőáramlás-szabályozási stratégiával átlagosan 55,5%-kal javította az összesített teljesítményt” – összegezte a kutatócsoport. A következő lépésként az intelligens ablakok beltéri fény- és hőszabályozási képességeinek továbbfejlesztését tervezik. A kutatást a kínai Hunan Egyetem és az Oktatási Minisztérium Épületbiztonsági és Energiahatékonysági Kulcslaboratóriuma végezte, és az Applied Energy című szaklapban publikálták.

Tovább olvasom

Ezeket olvassák

© 2022 zoldtrend.hu | Minden jog fenntartva!