Dacă avem vreo șansă de a inversa sau chiar de a încetini schimbările climatice, vom avea nevoie de toată energia curată pe care o putem obține. Solar ar putea fi o mare felie a plăcintei. Dar mai ales în orașele mari, unde consumul de energie este mare, nu există o mulțime de spații deschise pentru a înființa ferme solare masive - de exemplu, sistemul de producere a energiei solare Ivanpah ocupă 3.500 de acri din deșertul Mojave din California.
Continut Asemanator
- Panourile solare din ecranele smartphone-urilor ar putea alimenta dispozitivele
Energia poate fi adusă destul de ușor din zone din afara orașelor. Dar eficiența solară are limite fizice, de aceea utilizarea importantă a spațiului disponibil pentru producerea de energie este importantă. Și în timp ce acoperișurile orașului lasă ceva spațiu pentru panourile solare, acel spațiu ar putea fi folosit în schimb pentru creșterea hranei locale în climatele temperate.
Cu toate acestea, există o mulțime de ferestre potențial generatoare de energie în creștere înaltă și zgârie-nori.
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Michigan au dezvoltat colectoare solare de plastic clare, care pot fi amplasate pe ferestre, fără a împiedica vederea. Aceiași colecționari pot respecta și ecranele dispozitivelor mobile. Conform unei lucrări recente din jurnalul Advanced Optical Materials, materialul plastic trece prin toată lumina vizibilă. Ferestrele colectoare solare nu vor apărea nuanțate sau tulbure pentru ochiul uman. În schimb, materialul este încorporat cu mici molecule fluorescente de sare organice, care au fost concepute pentru a absorbi doar părți din spectrul luminii pe care oamenii nu le pot vedea, cum ar fi lumina ultravioletă și aproape infraroșu.
Richard Lunt, profesor asistent la Michigan State și unul dintre autorii lucrării, spune că moleculele sunt similare cu cele găsite în natură, doar ușor modificate. „Le adaptăm pentru a se potrivi nevoilor noastre”, scrie el într-un e-mail. „Asta înseamnă să recoltezi componente particulare din spectrul solar invizibil și să strălucești la o altă lungime de undă din infraroșu.” Această „strălucire” infraroșie este apoi ridicată de benzi de celule fotovoltaice (în esență panouri solare minuscule) la marginea materialului și transformată. în electricitate. De acolo, ferestrele cu fir ar putea transfera energia recoltată către bateriile locale sau înapoi în rețeaua electrică.
Profesorul asistent Richard Lunt și Yimu Zhao, un doctorand, testează materialul solar transparent la Universitatea de Stat din Michigan. (GL Kohuth) Colectorul solar transparent are încă nevoie de o rafinare corectă, deoarece eficiența sa este relativ scăzută: doar 1 la sută din lumina ultravioletă și aproape infraroșie este transformată în energie electrică. Majoritatea panourilor solare comerciale de astăzi sunt eficiente între 15 și 20%. Dar Lund consideră că tehnologia ar trebui să ajungă la 5% sau mai mare în urma unor cercetări ulterioare.
„Explorăm activ rutele pentru a îmbunătăți eficiența, îmbunătățind eficiența„ strălucitoare ”, extindând gama de absorbție a spectrului infraroșu”, scrie Lunt. El mai spune că reglarea în continuare a interacțiunilor dintre moleculele de colectare a luminii și materialul transparent în care sunt încorporate ar trebui să crească cantitatea de energie colectată.
Lunt spune că ideea de bază a colectoarelor solare luminescente a fost de zeci de ani. Dar, spre deosebire de alte proiecte, această lucrare își propune să recolteze lumina care nu este vizibilă. El susține că pot fi realizate folosind prelucrări industriale standard și că au nevoie doar de o cantitate mică de celule solare la marginea materialului pentru a colecta energia optic. Acest lucru înseamnă că ar trebui să fie destul de ieftin pentru a produce. Faptul că acestea pot fi instalate pe infrastructura existentă a clădirilor și ferestrelor ar trebui să reducă și costurile comparativ cu panourile solare independente.
Lunt consideră că este probabil ca tehnologia să apară mai întâi în electronice mici, deoarece produce deja suficientă energie pentru a alimenta lucruri precum e-readerele și ferestrele inteligente. Echipa a fondat o companie, Ubiquitous Energy, Inc., care lucrează la comercializarea tehnologiei. Se așteaptă să-și vadă colectoarele solare transparente pe clădiri și electronice mobile în următorii cinci ani.
Profesorul nu crede că potențialele aplicații nu se opresc nici acolo, menționând că tehnologia poate fi folosită și pe alte suprafețe de sticlă, cum ar fi parbrizele auto.
„Puteți chiar să vă gândiți să plasați aceste dispozitive pe suprafețe unde vă pasă să mențineți anumite estetice sau modele, cum ar fi plafonarea, materialele textile sau chiar panouri publicitare”, scrie Lunt. „Ar putea fi în jurul nostru fără să știe măcar că sunt acolo.”
