این ورق بیونیک نسبت به پنل های خورشیدی برق بیشتری تولید می کند

محققان کالج امپریال لندن یک ساختار جدید مانند برگ را اختراع کرده اند که می تواند انرژی خورشیدی فتوولتائیک را جمع آوری و تولید کند و آب شیرین تولید کند و از فرآیندی که در گیاهان واقعی رخ می دهد تقلید کند.
نوآوری با نام "PV Sheet" ، از مواد کم هزینه استفاده می کند که می تواند نسل جدیدی از فناوری های انرژی تجدید پذیر را الهام بخش کند. "
مطالعات نشان داده اند که برگهای فتوولتائیک "می توانند بیش از 10 درصد برق بیشتری نسبت به پنل های خورشیدی معمولی ایجاد کنند ، که تا 70 درصد از انرژی خورشیدی را به محیط زیست از دست می دهند."
در صورت استفاده مؤثر ، این اختراع همچنین می تواند تا سال 2050 بیش از 40 میلیارد متر مکعب آب شیرین در سال تولید کند.
دکتر کیان هوانگ ، محقق برجسته در گروه مهندسی شیمی و نویسنده مطالعه جدید گفت: "این طراحی نوآورانه از پتانسیل بسیار خوبی برای بهبود چشمگیر عملکرد پانل های خورشیدی ضمن ارائه مقرون به صرفه بودن و عملی بودن برخوردار است."
برگهای مصنوعی برای از بین بردن نیاز به پمپ ها ، فن ها ، جعبه های کنترل و مواد متخلخل گران قیمت طراحی شده اند. همچنین انرژی حرارتی را فراهم می کند ، با شرایط مختلف خورشیدی سازگار است و دمای محیط را تحمل می کند.
کریستوس کریستال ، رئیس آزمایشگاه فرآیندهای انرژی پاک و نویسنده مطالعه گفت: "اجرای این طراحی ورق نوآورانه می تواند به تسریع در انتقال جهانی انرژی در ضمن پرداختن به دو چالش جهانی فشار آور: افزایش تقاضا برای انرژی و آب شیرین کمک کند." ماركیدس گفت.
برگهای فتوولتائیک بر اساس برگهای واقعی ساخته شده و روند تعرق را تقلید می کنند و به گیاه اجازه می دهد آب را از ریشه ها به نوک برگها منتقل کند.
به این ترتیب ، آب می تواند از طریق برگهای PV حرکت ، توزیع و تبخیر کند ، در حالی که الیاف طبیعی از بسته های ورید برگها تقلید می کنند و هیدروژل سلول های یک اسفنج را تقلید می کند تا به طور کارآمد گرما را از سلولهای PV خورشیدی خارج کند.
در اکتبر سال 2019 ، تیمی از دانشمندان دانشگاه کمبریج یک "برگ مصنوعی" ایجاد کردند که می تواند با استفاده از نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب ، گاز خالص به نام گاز سنتز تولید کند.
سپس ، در آگوست سال 2020 ، محققان همان موسسه ، با الهام از فتوسنتز ، "برگهای مصنوعی" شناور ایجاد کردند که می توانند از نور خورشید و آب برای تولید سوخت تمیز استفاده کنند. براساس گزارش ها در آن زمان ، این دستگاه های خودمختار به اندازه کافی سبک برای شناور و یک جایگزین پایدار برای سوخت های فسیلی بدون گرفتن زمین مانند پانل های خورشیدی سنتی خواهند بود.
آیا برگها می توانند پایه ای برای دور شدن از سوخت های آلاینده و به سمت گزینه های تمیزتر و سبزتر باشند؟
بیشتر انرژی خورشیدی (> 70 ٪) که به یک صفحه PV تجاری برخورد می کند ، به عنوان گرما از بین می رود و در نتیجه باعث افزایش دمای عملیاتی آن و بدتر شدن قابل توجهی در عملکرد الکتریکی می شود. راندمان انرژی خورشیدی پانل های فتوولتائیک تجاری به طور معمول کمتر از 25 ٪ است. در اینجا ما مفهوم یک تیغه فتوولتائیک پلی تولید ترکیبی با یک ساختار تعویض بیومیمی ساخته شده از مواد سازگار با محیط زیست ، ارزان و به طور گسترده در دسترس برای کنترل دمای منفعل مؤثر و تولید چندگانه را نشان می دهیم. ما به صورت تجربی نشان داده ایم که تعویض بیومیمی می تواند حدود 590 W/m2 گرما را از سلولهای فتوولتائیک از بین ببرد ، دمای سلول را در حدود 26 درجه سانتیگراد در 1000 W/m2 روشنایی کاهش دهد و منجر به افزایش نسبی در بهره وری انرژی 13.6 ٪ شود. علاوه بر این ، تیغه های PV می توانند به طور هم افزایی از گرمای بازیابی شده برای تولید گرمای اضافی و آب شیرین همزمان در یک ماژول واحد استفاده کنند ، تا حد زیادی راندمان مصرف انرژی خورشیدی را از 13.2 ٪ به بیش از 74.5 ٪ افزایش داده و بیش از 1.1L در ساعت تولید می کنند. بشر / M2 از آب خالص.