Электроника на солнечных батареях стала на шаг ближе к тому, чтобы стать частью нашей повседневной жизни благодаря новому «радикальному» научному прорыву.
В 2017 году ученые из шведского университета создали энергетическую систему, позволяющую улавливать и хранить солнечную энергию до 18 лет, высвобождая ее в виде тепла при необходимости.
Теперь исследователям удалось заставить систему производить электричество, подключив ее к термоэлектрическому генератору.Хотя концепция, разработанная в Технологическом университете Чалмерса в Гетеборге, все еще находится на ранней стадии, она может проложить путь к самозаряжающейся электронике, которая по требованию использует накопленную солнечную энергию.
«Это принципиально новый способ получения электроэнергии из солнечной энергии.Это означает, что мы можем использовать солнечную энергию для производства электроэнергии независимо от погоды, времени суток, сезона или географического положения», — объясняет руководитель исследования Каспер Мот-Поулсен, профессор кафедры химии и химической инженерии в Чалмерсе.
«Я очень взволнован этой работой, — добавляет он.«Мы надеемся, что в будущем это станет важной частью будущей энергетической системы».
Как можно сохранить солнечную энергию?
Солнечная энергия является переменной возобновляемой, потому что по большей части она работает только тогда, когда светит солнце.Но технологии для борьбы с этим широко обсуждаемым недостатком уже развиваются быстрыми темпами.
Солнечные батареи были сделаны из отходов сельскохозяйственных культур, которыепоглощают УФ-излучение даже в пасмурные днипока 'ночные солнечные батареи' были созданы, чтобы работать даже после захода солнца.
Другое дело — долгосрочное хранение вырабатываемой ими энергии.Система солнечной энергии, созданная в Чалмерсе еще в 2017 году, известна как «МОСТ»: Молекулярные системы хранения солнечной тепловой энергии.
Технология основана на специально разработанной молекуле углерода, водорода и азота, которая меняет форму при контакте с солнечным светом.
Он превращается в «богатый энергией изомер» — молекулу, состоящую из тех же атомов, но по-другому организованную вместе.Затем изомер можно хранить в жидкой форме для последующего использования, когда это необходимо, например, ночью или в разгар зимы.
Катализатор высвобождает сэкономленную энергию в виде тепла, возвращая молекуле ее первоначальную форму, готовую к повторному использованию.
За прошедшие годы исследователи усовершенствовали систему до такой степени, что теперь можно хранить энергию в течение невероятных 18 лет.
«Сверхтонкий» чип превращает накопленную солнечную энергию в электричество
Как подробно описано в новом исследовании, опубликованном вCell Reports Физическая наукав прошлом месяце эта модель сделала еще один шаг вперед.
Шведские исследователи отправили свою уникальную молекулу, наполненную солнечной энергией, коллегам из Шанхайского университета Цзяо Тонг.Там энергия высвобождалась и преобразовывалась в электричество с помощью разработанного ими генератора.
По сути, шведское солнце было отправлено на другой конец света и преобразовано в электричество в Китае.
По сути, шведское солнце было отправлено на другой конец света и преобразовано в электричество в Китае.
«Генератор представляет собой ультратонкий чип, который можно интегрировать в электронные устройства, такие как наушники, смарт-часы и телефоны», — говорит исследователь Чжиханг Ван из Технологического университета Чалмерса.
«Пока что мы произвели лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно работает.Выглядит очень многообещающе».
Устройство потенциально может заменить батареи и солнечные элементы, точно настроив то, как мы используем богатую солнечную энергию.
Сохраненная солнечная энергия: ископаемый и безэмиссионный способ производства электроэнергии
Прелесть этой замкнутой круговой системы в том, что она работает без выбросов CO2, а это означает, что она имеет большой потенциал для использования с возобновляемыми источниками энергии.
Последняя Межправительственная группа ООН по изменению климата(МГЭИК) отчетделает совершенно очевидным, что нам нужно наращивать использование возобновляемых источников энергии и отказываться от ископаемого топлива намного, намного быстрее, чтобы обеспечить безопасное климатическое будущее.
Хотя значительные успехи всолнечная энергияпоскольку это дает основания для надежды, ученые предупреждают, что потребуется время, чтобы технология интегрировалась в нашу жизнь.Они отмечают, что предстоит еще много исследований и разработок, прежде чем мы сможем заряжать наши технические гаджеты или обогревать наши дома с помощью накопленной в системе солнечной энергии.
«Вместе с различными исследовательскими группами, участвующими в проекте, мы сейчас работаем над оптимизацией системы», — говорит Мот-Поулсен.«Количество электроэнергии или тепла, которые он может извлекать, необходимо увеличить».
Он добавляет, что, несмотря на то, что система основана на простых материалах, ее необходимо адаптировать, чтобы ее производство было рентабельным, прежде чем ее можно будет запустить более широко.
Время публикации: 16 июня 2022 г.