גיליון ביוני זה מייצר יותר חשמל מאשר פאנלים סולאריים

חוקרים במכללת אימפריאל בלונדון המציאו מבנה חדש דמוי עלים שיכול לאסוף ולייצר אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית ולייצר מים מתוקים, ומחקים את התהליך המתרחש בצמחים אמיתיים.
המכונה "גיליון PV", החידוש "משתמש בחומרים בעלות נמוכה שיכולים לעורר דור חדש של טכנולוגיות אנרגיה מתחדשת."
מחקרים הראו כי עלים פוטו -וולטאיים "יכולים לייצר יותר מעשרה אחוזים יותר חשמל מאשר פאנלים סולאריים קונבנציונליים, המאבדים עד 70 אחוז מהאנרגיה הסולארית לסביבה."
אם משתמשים ביעילות, ההמצאה יכולה גם לייצר מעל 40 מיליארד קוב מים מתוקים בשנה עד שנת 2050.
"לעיצוב חדשני זה יש פוטנציאל רב לשפר משמעותית את הביצועים של פאנלים סולאריים תוך מתן יעילות ועל מעשיות", אמר ד"ר קיאן הואנג, החוקר אמריטוס במחלקה להנדסה כימית ומחבר המחקר החדש.
העלים המלאכותיים נועדו לחסל את הצורך במשאבות, מאווררים, קופסאות בקרה וחומרים נקבוביים יקרים.זה גם מספק אנרגיה תרמית, מסתגל לתנאי שמש שונים וסובל טמפרטורות הסביבה.
"יישום תכנון גיליון חדשני זה יכול לעזור להאיץ את מעבר האנרגיה הגלובלי תוך התייחסות לשני אתגרים גלובליים דחופים: עלייה בביקוש לאנרגיה ולמים מתוקים", אמר כריסטוס קריסטל, ראש מעבדת תהליכי האנרגיה הנקייה ומחבר המחקר.אמר מרקידס.
עלים פוטו -וולטאיים מבוססים על עלים אמיתיים ומחקים את תהליך ההעברה, ומאפשרים לצמח להעביר מים מהשורשים לקצות העלים.
באופן זה, מים יכולים לנוע, להפיץ ולהתנדב דרך עלי ה- PV, ואילו הסיבים הטבעיים מחקים את צרורות הווריד של העלים, וההידרוג'ל מחקה את התאים של ספוג כדי להסיר ביעילות חום מתאי ה- PV השמש.
באוקטובר 2019, צוות מדענים מאוניברסיטת קיימברידג 'פיתח "עלה מלאכותי" שיכול לייצר גז טהור שנקרא גז סינתזה באמצעות אור שמש, פחמן דו חמצני ומים.
ואז, באוגוסט 2020, פיתחו חוקרים מאותו מוסד, בהשראת פוטוסינתזה, "עלים מלאכותיים" צפים שיכולים להשתמש באור שמש ובמים כדי לייצר דלק נקי.על פי הדיווחים באותה תקופה, מכשירים אוטונומיים אלה יהיו קלים מספיק כדי לצוף ולהיות אלטרנטיבה ברת קיימא לדלקים מאובנים מבלי לתפוס אדמות כמו פאנלים סולאריים מסורתיים.
האם העלים יכולים להיות הבסיס להתרחקות מדלקים מזהמים ולקראת אפשרויות נקייה וירוקות יותר?
מרבית האנרגיה הסולארית (> 70%) הפוגעת בפאנל PV מסחרי מתפוגגת כחום, וכתוצאה מכך עלייה בטמפרטורת התפעול שלה והידרדרות משמעותית בביצועים החשמליים.יעילות האנרגיה הסולארית של לוחות פוטו -וולטאיים מסחריים היא בדרך כלל פחות מ- 25%.כאן אנו מדגימים את הרעיון של להב פוטו -וולטאי היברידי עם מבנה טרנספירציה ביומימטי העשוי מחומרים ידידותיים לסביבה, לא יקרים וזמינים לרווחיות לבקרת טמפרטורה פסיבית ולפוליגנציה.הדגמנו באופן ניסיוני כי מעבר ביומימטי יכול להסיר כ- 590 W/m2 של חום מתאים פוטו -וולטאיים, להפחית את טמפרטורת התא בכ- 26 מעלות צלזיוס בהארה של 1000 W/m2, וגרם לעלייה יחסית ביעילות האנרגיה של 13.6%.בנוסף, להבי ה- PV יכולים להשתמש באופן סינרגטי בחום המשוחזר כדי לייצר חום ומים מתוקים נוספים בו זמנית במודול יחיד, ולהגדיל מאוד את יעילות השימוש באנרגיה הסולארית הכוללת מ- 13.2% ליותר מ- 74.5% ויוצרים מעל 1.1 ליטר לשעה. ו/ m2 של מים טהורים.