Novinka v oblasti získávání obnovitelné energie zní příliš dobře, než aby to byla pravda, ale je to tak. Vědci vymyslelo solární panel, který může fungovat i v dešti.
Systém je schopen vyrábět elektřinu i při méně než 100% slunečním svitu do té míry, že stále zachycuje energii z padajících dešťových kapek. Nová technologie obchází omezení konvenční výroby solární energie v tom, že udržuje stálé dodávky za různých povětrnostních podmínek, a její potenciál vyvolává v energetickém průmyslu nadšení.
Nová technologie řeší největší problém výroby solární energie
Přestože praktické využití je ještě daleko, vědci z čínské univerzity Soochow, kteří novou technologii vyvinuli a předvedli, se na budoucnost dívají pozitivně. Jejich přelomové zařízení má zabránit poklesu výkonu, když není slunečno, a přestože je před nimi ještě hodně práce, pokud jde o vývoj, účinnost a škálovatelnost, výzkumný tým věří, že předpokládaný konečný výsledek stojí za to, aby se o něj usilovalo.
Nová technologie solárních panelů přichází v době, kdy je celosvětový posun k obnovitelným zdrojům energie na nejvyšší úrovni. Nyní, když náklady na solární systémy klesly za posledních 10 let o 90 %, se staly nejlevnější formou elektřiny v mnoha částech světa.
Související článek
Výroba elektřiny ze slunečního záření má však jednu velkou slabinu, a tou je neschopnost dodávat energii za jiných podmínek než za slunečního svitu. To znamená, že výkon klesá, když slunce zapadá nebo je pod mrakem. Pokud se tento problém podaří překonat, dodávky elektřiny se výrazně zvýší.
Není to jediná technologie, na které se na univerzitě v Soochow pracuje. Čínští vědci věří, že se jim podařil průlom s tengy, které umožní panelům pracovat i v noci.
Přelomové solární zařízení využívá třecí energii dešťových kapek
Demonstrace nové technologie proběhla v laboratoři na univerzitě Soochow v Su-čou v čínské provincii Ťiang-su. Zařízení je zkonstruováno tak, že na solární fotovoltaický (FV) článek jsou umístěny dvě průhledné polymerové vrstvy. Když na vrstvy dopadají dešťové kapky a odvalují se, třením vzniká statický elektrický náboj. Baoquan Sun z univerzity v Soochow to vysvětlil v časopise ACS Nano:
„Naše zařízení dokáže vyrábět elektřinu za jakéhokoli denního počasí. Kromě toho toto zařízení poskytuje elektřinu i v noci, pokud prší.“
V rámci projektů v jiných částech světa se podobná zařízení přidávají k solárním panelům a nazývají se triboelektrické nanogenerátory (tengy), ale čínská technologie je jednodušší a účinnější díky tomu, že jedna z polymerních vrstev funguje jako elektroda pro solární článek a teng. Sun pokračoval:
„Díky naší jedinečné konstrukci zařízení se z něj stává lehké zařízení. V budoucnu zkoumáme možnosti jejich integrace do mobilních a flexibilních zařízení, jako je například elektronické oblečení. Před praktickým použitím je však třeba dále zlepšit účinnost výstupního výkonu.“
Má třecí solární zařízení na to, aby se dočkalo praktického využití?
Sun říká, že technologie se rychle vyvíjí, a očekává, že prototyp bude vyroben za tři až pět let. Jiní čínští vědci také použili tengy na solárních článcích k získávání energie z větru, což je přístup, který by se podle Suna mohl uplatnit i v jeho zařízení. Varun Sivaram, člen Rady pro zahraniční vztahy v USA a autor nové knihy o solární energii, oceňuje inženýrské úsilí čínského týmu:
„Nápad je to zajímavý – hybridní zařízení, které získává kinetickou energii z vody, aniž by se během slunečného počasí zničil výkon solárního článku. Je v něm spousta pěkných technických řešení, jako například použití jedné vrstvy, která plní dvojí funkci, a to jako součást Tengu i jako lapač světla pro solární článek.“
Nicméně, i když jsou potenciální aplikace nového zařízení slibné, Sivaram říká, že energie generovaná třením padajících dešťových kapek bude muset být podstatně vyšší, aby představovala jakýkoli hodnotný příspěvek k energii generované panelem:
„Opravdu není jasné, zda je to velký problém nebo ne – mám podezření, že ne.“
Další nedávné inovace v konstrukci solárních panelů zaznamenaly femtosekundové lasery, které se prosadily v oblasti materiálových věd díky solární technologii, jež umožňuje přeměnit sklo na polovodič.