Электроника на солнечной энергии стала на шаг ближе к тому, чтобы стать повседневной частью нашей жизни благодаря новому «радикальному» научному прорыву.
В 2017 году ученые шведского университета создали энергетическую систему, которая позволяет улавливать и хранить солнечную энергию до 18 лет, выделяя 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 использует накопленную солнечную энергию по требованию.
«Это радикально 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 Чалмерса.
«Я очень воодушевлен этой работой», — добавляет он.«Мы надеемся, что с будущим развитием это станет важной частью будущей энергетической системы».
Как можно хранить солнечную энергию?
Солнечная энергия является переменным возобновляемым источником энергии, поскольку по большей части она работает только тогда, когда светит солнце.Но технологии борьбы с этим широко обсуждаемым недостатком уже разрабатываются быстрыми темпами.
Солнечные панели изготавливаются из отходов сельскохозяйственных культур, которыепоглощают ультрафиолет даже в пасмурные днипока 'ночные солнечные панели' были созданы, чтобы эта работа даже после захода солнца.
Другое дело – долговременное хранение генерируемой ими энергии.Солнечная энергетическая система, созданная в Чалмерсе еще в 2017 году, известна как «MOST»: молекулярные солнечные системы хранения тепловой энергии.
Технология основана на специально разработанной молекуле углерода, водорода и азота, которая меняет форму при контакте с солнечным светом.
Он преобразуется в «богатый энергией изомер» — молекулу, состоящую из тех же атомов, но расположенных вместе по-другому.Затем изомер можно хранить в жидкой форме для последующего использования, когда это необходимо, например, ночью или глубокой зимой.
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 вОтчеты о клетках Физические наукиВ прошлом месяце эта модель была сделана еще дальше.
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, шведский солнечный свет был отправлен на другой конец света и преобразован в электричество в Китае.
По сути, шведский солнечный свет был отправлен на другой конец света и преобразован в электричество в Китае.
«Генератор представляет собой ультратонкий чип, который можно интегрировать в такие электронные устройства, как наушники, умные часы и телефоны», — говорит исследователь Чжихан Ван из Технологического университета Чалмерса.
«До сих пор мы производили лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно работает.Это выглядит очень многообещающе».
Устройство потенциально может заменить батареи и солнечные элементы, оптимизируя способ использования обильной солнечной энергии.
Хранимая солнечная энергия: способ производства электроэнергии без ископаемого топлива и без выбросов
Прелесть этой закрытой круговой системы в том, что она работает, не вызывая выбросов CO2, а это означает, что она имеет большой потенциал для использования с возобновляемыми источниками энергии.
Последнее заседание Межправительственной группы ООН по изменению климата(МГЭИК) докладсовершенно ясно показывает, что нам необходимо наращивать использование возобновляемых источников энергии и гораздо быстрее отказываться от ископаемого топлива, чтобы обеспечить безопасное климатическое будущее.
Хотя значительные успехи всолнечная энергияПодобные меры дают повод для надежды, но 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 солнечной энергии системы.
«Вместе с различными исследовательскими группами, включенными в проект, мы сейчас работаем над оптимизацией системы», — говорит Мот-Поулсен.«Количество электроэнергии или тепла, которое он может извлечь, необходимо увеличить».
Он добавляет, что, хотя 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.