Imperial College London'daki araştırmacılar, gerçek bitkilerde meydana gelen süreci taklit ederek, fotovoltaik güneş enerjisini toplayıp üretebilen ve tatlı su üretebilen, yaprak benzeri yeni bir yapı icat etti.
"PV Levha" olarak adlandırılan yenilik, "yeni nesil yenilenebilir enerji teknolojilerine ilham verebilecek düşük maliyetli malzemeler kullanıyor."
Araştırmalar, fotovoltaik yaprakların "güneş enerjisinin yüzde 70'e kadarını çevreye kaptıran geleneksel güneş panellerine göre yüzde 10'dan daha fazla elektrik üretebildiğini" gösterdi.
Etkin bir şekilde kullanıldığında buluş, 2050 yılına kadar yılda 40 milyar metreküpten fazla tatlı su üretebilir.
Kimya Mühendisliği Bölümü'nden emekli araştırmacı ve yeni çalışmanın yazarı Dr. Qian Huang, "Bu yenilikçi tasarım, maliyet etkinliği ve pratiklik sağlarken güneş panellerinin performansını önemli ölçüde artırma konusunda büyük bir potansiyele sahip" dedi.
Yapay yapraklar pompalara, fanlara, kontrol kutularına ve pahalı gözenekli malzemelere olan ihtiyacı ortadan kaldıracak şekilde tasarlandı.Aynı zamanda termal enerji sağlar, farklı güneş koşullarına uyum sağlar ve ortam sıcaklıklarını tolere eder.
Temiz Enerji Süreçleri Laboratuvarı başkanı ve çalışmanın yazarı Christos Kristal, "Bu yenilikçi sayfa tasarımının uygulanması, küresel enerji geçişini hızlandırmaya yardımcı olurken aynı zamanda iki acil küresel zorluğun üstesinden gelmeye yardımcı olabilir: artan enerji ve tatlı su talebi" dedi.Markides şunları söyledi.
Fotovoltaik yapraklar gerçek yapraklara dayalıdır ve terleme sürecini taklit ederek bitkinin suyu köklerden yaprakların uçlarına aktarmasına olanak tanır.
Bu şekilde, su PV yaprakları boyunca hareket edebilir, dağıtılabilir ve buharlaşabilir; doğal lifler ise yaprakların damar demetlerini taklit eder ve hidrojel, güneş PV hücrelerinden gelen ısıyı verimli bir şekilde uzaklaştırmak için bir süngerin hücrelerini taklit eder.
Ekim 2019'da Cambridge Üniversitesi'ndeki bir bilim insanı ekibi, yalnızca güneş ışığı, karbondioksit ve su kullanarak sentez gazı adı verilen saf bir gaz üretebilen "yapay bir yaprak" geliştirdi.
Daha sonra Ağustos 2020'de aynı kurumdan araştırmacılar, fotosentezden ilham alarak, temiz yakıt üretmek için güneş ışığını ve suyu kullanabilen yüzen "yapay yapraklar" geliştirdiler.O dönemdeki raporlara göre bu otonom cihazlar, yüzebilecek kadar hafif olacak ve geleneksel güneş panelleri gibi yer kaplamadan fosil yakıtlara sürdürülebilir bir alternatif oluşturacaktı.
Yapraklar kirletici yakıtlardan uzaklaşıp daha temiz, daha yeşil seçeneklere doğru ilerlemenin temeli olabilir mi?
Ticari bir PV paneline çarpan güneş enerjisinin çoğu (>%70) ısı olarak dağılır, bu da çalışma sıcaklığının artmasına ve elektrik performansında önemli bir bozulmaya neden olur.Ticari fotovoltaik panellerin güneş enerjisi verimliliği genellikle %25'ten azdır.Burada, etkili pasif sıcaklık kontrolü ve çoklu üretim için çevre dostu, ucuz ve yaygın olarak bulunabilen malzemelerden yapılmış biyomimetik terleme yapısına sahip hibrit çok nesilli fotovoltaik kanat konseptini gösteriyoruz.Biyomimetik terlemenin fotovoltaik hücrelerden yaklaşık 590 W/m2 ısıyı uzaklaştırabildiğini, 1000 W/m2 aydınlatmada hücre sıcaklığını yaklaşık 26°C düşürebildiğini ve enerji verimliliğinde %13,6 oranında göreceli bir artışa yol açtığını deneysel olarak gösterdik.Buna ek olarak, PV kanatları tek bir modülde aynı anda ek ısı ve temiz su üretmek için geri kazanılan ısıyı sinerjik olarak kullanabilir, böylece genel güneş enerjisi kullanım verimliliği %13,2'den %74,5'in üzerine çıkar ve 1,1 L/saatin üzerinde üretim sağlanır. ./ m2 saf su.
Gönderim zamanı: Ağu-29-2023