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
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...