Фотоэлектрические листья работают подобно натуральным и выдают на 10% больше электроэнергии, а ещё воду и тепло
Учёные из Имперского колледжа Лондона для преобразования солнечной энергии в электричество разработали листовидный прототип с повышенной эффективностью. Новое фотоэлектрическое устройство вдохновлено природой. Для фотоэлектрических листьев использовали недорогие материалы, так что у изобретения есть шансы стать следующей повсеместной технологией для возобновляемой энергетики.
Серия экспериментов показала, что фотоэлектрические листья могут повысить выработку электроэнергии более чем на 10% по сравнению с обычными солнечными панелями, которые теряют, кстати, до 70% солнечной энергии.
Технология пассивна, то есть для новой конструкции не нужны насосы, винты, блоки управления и дорогостоящие пористые материалы. Зато концепция позволяет вырабатывать дополнительную чистую воду и тепловую энергию. Идея Имперского колледжа в будущем поможет добывать более 40 миллиардов кубометров пресной воды в год. Конечно, если эту технологию к 2050 году внедрят повсеместно.

Структура живого растения позволяет ему перемещать влагу от корней к листьям путём так называемой транспирации — это процесс движения воды внутри и её испарение через наружные органы. Концепция фотоэлектрического листа, вдохновлённая натуральной флорой, имитирует процесс транспирации, позволяя воде перемещаться, распределяться и испаряться. При опытах натуральные бамбуковые волокна имитировали жилки настоящих листьев, а гидрогели — их губчатые ткани. Вот почему фотоэлектрический лист может эффективно и с малыми финансовыми затратами отводить тепло от солнечных фотоэлементов.
В оригинальной научной статье указано, что вода движется от «корня» к гидрогелевым ячейкам за счёт капиллярных и осмотических процессов. Затем молекулы воды испаряются, отводя фотоэлектрическое тепло. В описании эксперимента указан резервуар с водой. Как альтернатива охлаждающей жидкости также упомянута морская вода, которая составляет 97% всех вод Земли. Чистую воду в итоге можно получать при испарении путём конденсации.
Прокомментировал изобретение Ган Хуан, почётный научный сотрудник департамента химической инженерии и соавтор исследования. Он сказал, что инновационный дизайн обладает огромным потенциалом для значительного повышения производительности солнечных панелей, причём эффективно и практично.
Другой соавтор исследования — профессор Кристос Маркидес, руководитель лаборатории чистых энергетических процессов. Он добавил, что внедрение инновации в виде листьев ускорит глобальный переход к возобновляемой энергетике. Более того, разработка одновременно решает две насущные глобальные проблемы: рост потребления энергии и растущий дефицит пресной воды.
Серия экспериментов показала, что фотоэлектрические листья могут повысить выработку электроэнергии более чем на 10% по сравнению с обычными солнечными панелями, которые теряют, кстати, до 70% солнечной энергии.
Технология пассивна, то есть для новой конструкции не нужны насосы, винты, блоки управления и дорогостоящие пористые материалы. Зато концепция позволяет вырабатывать дополнительную чистую воду и тепловую энергию. Идея Имперского колледжа в будущем поможет добывать более 40 миллиардов кубометров пресной воды в год. Конечно, если эту технологию к 2050 году внедрят повсеместно.

Структура живого растения позволяет ему перемещать влагу от корней к листьям путём так называемой транспирации — это процесс движения воды внутри и её испарение через наружные органы. Концепция фотоэлектрического листа, вдохновлённая натуральной флорой, имитирует процесс транспирации, позволяя воде перемещаться, распределяться и испаряться. При опытах натуральные бамбуковые волокна имитировали жилки настоящих листьев, а гидрогели — их губчатые ткани. Вот почему фотоэлектрический лист может эффективно и с малыми финансовыми затратами отводить тепло от солнечных фотоэлементов.
В оригинальной научной статье указано, что вода движется от «корня» к гидрогелевым ячейкам за счёт капиллярных и осмотических процессов. Затем молекулы воды испаряются, отводя фотоэлектрическое тепло. В описании эксперимента указан резервуар с водой. Как альтернатива охлаждающей жидкости также упомянута морская вода, которая составляет 97% всех вод Земли. Чистую воду в итоге можно получать при испарении путём конденсации.
Прокомментировал изобретение Ган Хуан, почётный научный сотрудник департамента химической инженерии и соавтор исследования. Он сказал, что инновационный дизайн обладает огромным потенциалом для значительного повышения производительности солнечных панелей, причём эффективно и практично.
Другой соавтор исследования — профессор Кристос Маркидес, руководитель лаборатории чистых энергетических процессов. Он добавил, что внедрение инновации в виде листьев ускорит глобальный переход к возобновляемой энергетике. Более того, разработка одновременно решает две насущные глобальные проблемы: рост потребления энергии и растущий дефицит пресной воды.
- Дмитрий Ладыгин
- imperial.ac.uk
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Парадокс Великой Зеленой стены: Китай посадил 78 миллиардов новых деревьев, но климат стал только хуже. Как так вышло?
Ученые назвали причины, почему самый грандиозный экологический проект за всю историю в итоге обернулся головной болью для миллионов китайских граждан...
Марс отменяется: три причины, почему российские эксперты ставят крест на Красной планете
Почему пробирка с Марса опаснее любого астероида, как галактические лучи «взрывают» мозг и при чем тут Китай? Честный разбор рисков от Российской академии наук...
«Не повторяйте наших ошибок!» 100 лет борьбы с лесными пожарами обернулись катастрофой для США
Эксперты рассказали, почему, казалось бы, проверенная тактика только усугубила ситуацию с лесным огнем...
Мегамонстры с 7-го этажа: в древних океанах шла такая война хищников, где у современных косаток не было бы ни единого шанса
Ученые рассказали, куда исчезли «боги» мезозойских морей и почему сейчас их существование было бы невозможно...
ДНК 4000-летней овцы оказалось ключом к древней тайне, стоившей жизни миллионам
Поразительно, но археологи нашли штамм древней чумы, кошмаривший всю Евразию, в самом таинственном российском городе — Аркаиме. Почему же так получилось?...
Супертелескоп James Webb только запутал ученых, а планета-«близнец» Земли стала еще загадочнее
Эксперты рассказали, почему самый мощный телескоп в истории не смог разобраться с атмосферой TRAPPIST-1e. Аппарат не виноват. Но тогда кто?...
Мощнее леса в десятки раз: в ЮАР нашли «живые камни», которые выкачивают CO₂ с бешеной скоростью
Микробиалиты могли бы спасти Землю от потепления, но у этих «каменных насосов» есть один нюанс...
Новое исследование показало: если бы не этот «российский ген», древние люди вряд ли бы заселили Америку
Ученые рассказали, почему Алтай в ДНК — это главный секрет феноменального здоровья индейцев...
Первая «чернокожая британка» оказалась белой: новое исследование заставило историков полностью пересмотреть портрет женщины из Бичи-Хед
Почему ученые так сильно ошиблись с ее внешностью? И стоит ли после этого доверять реконструкциям по ДНК?...
Грядет научный прорыв: Зачем в последние годы ученые по всему миру создают очень странные компьютеры?
Новые аппараты… не просто живые: они стирают различия между ЭВМ и человеческим мозгом...
20-летнее наблюдение со спутников «сломало климат»: Теперь ученым придется полностью менять все теории
Зато теперь понятно, почему в двух близких городах могут быть... разные времена года...
Она нам больше не праматерь! Почему легендарную Люси могут «изгнать» из числа наших предков?
Ведущие антропологи мира схлестнулись в настоящей войне. Кто же окажется победителем?...