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
Еще раз об убийстве Андрея Боголюбского: что рассказали кости погибшего князя?
Профессор судебной медицины поправил историков и выявил неточности древних летописей...
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...
ФСБ рассекретило часть архивов Александра Вадиса, генерала «Смерш»: как советская контрразведка переиграла немцев на Курской дуге. И не только
Историки говорят: по биографии этого смершевца можно запросто снять несколько остросюжетных боевиков...
Жители Анд переписали свою ДНК: почему горные индейцы пьют ядовитую воду, но чувствуют себя при этом хорошо?
По словам ученых, эволюция сделала красивый и хитрый ход. И это не иммунитет к токсинам, а нечто другое, более интересное...
Почему загадочные отметины на камнях в Помпеях десятилетиями ставили в тупик военных экспертов?
Итальянские ученые неожиданно решили одну из самых запутанных загадок римской военной истории. Оказывается, уже тогда стреляли из «пулеметов»...
Почему загадочный объект на Марсе — «копия» древнеегипетской пирамиды?
Что стоит за самой таинственной структурой на Красной планете? Эксперты дают объяснения, но стоит ли им верить?...
Ядерный взрыв на Луне: для чего советские ученые хотели провести такой грандиозный эксперимент?
Зачем России атомный реактор на Луне и как он поможет нам добраться до Венеры?...
Почему эти меры не спасут Антарктиду: пять проектов по спасению ледников оказались провалом
Эксперт жестко проанализировал самые популярные программы по сохранению льда на Шестом континенте. Увы, они оказались невыполнимой фантастикой, причем опасно...
У группы Дятлова все-таки был шанс: ИИ вычислил единственный вариант, когда люди могли спастись
Оказалось, что судьба туристов была решена уже в первые три минуты трагедии. И нейросеть нашла как именно...