PV-Leaf is een innovatief product, ontworpen door wetenschappers van Imperial College London. Het is een replica van een echt blad. Geïnspireerd door het proces van natuurlijke transpiratie, kan het efficiënter elektriciteit opwekken. Het produceert doorgaans 10% meer elektriciteit dan traditionele zonnepanelen en biedt een effectieve oplossing tegen oververhitting. Met zijn potentieel voor aanzienlijke energie- en zoetwaterproductie is de PV-Leaf een veelbelovende kandidaat voor de wereldwijde energietransitie.
Het PV-blad ontwerp bevat glas, fotovoltaïsche cellen, bamboevezels en hydrogelcellen, waardoor een opmerkelijke replica van een echt blad ontstaat. Dankzij deze technologie water kan zich gelijkmatig verplaatsen en verdelen door de kunstmatige bladstructuur. Vervolgens verdampt dit water van het oppervlak, waardoor het afkoelenDit innovatieve ontwerp maakt effectief een einde aan de noodzaak van pompen, ventilatoren, regeleenheden en dure poreuze materialen. Het produceert niet alleen meer schoon water en thermische energie, maar ook past zich moeiteloos aan veranderingen aan bij omgevingstemperatuur en zonlichtomstandigheden.
Geïnspireerd door de natuur
Het blad van de plant bestaat uit verschillende structuren die de beweging van water van de wortels naar de bladeren van de plant mogelijk maken, wat gebeurt via de proces van transpiratie.
Geïnspireerd door de elegantie van plantenbladeren, repliceert het ingenieuze PV-bladconcept het natuurlijke transpiratieproces, waardoor de naadloze beweging, distributie en verdamping van water mogelijk wordt. PV-bladeren effectief en economisch Onttrekt warmte aan fotovoltaïsche zonnecellen door bladnerfbundels na te bootsen met natuurlijke vezels en sponscellen te repliceren met hydrogels. Dit is waarschijnlijk de reden waarom dit fotovoltaïsche blad efficiënter is in het opvangen van zonlicht en water.
Wetenschappers imiteerden het proces van transpiratie in planten en ontdekten dat het kunstmatige blad de potentie heeft om meer elektriciteit op te wekken. Verschillende experimenten hebben aangetoond dat een PV-blad de mogelijkheid heeft om meer dan 10% extra elektriciteit dan traditionele zonnepanelen, die doorgaans tot 70% van de inkomende zonne-energie aan de omgeving verliezen. Maar wat is de gemiddelde opbrengst van zonnepanelen per dag?
Hoge temperaturen leiden tot oververhitting van zonnepanelen, soms tot wel 65° Celsius of meer. Dit heeft grote invloed op hun efficiëntie, omdat verhoogde warmte en temperatuur resulteren in een energetische beweging van elektronen in de halfgeleider. Dit leidt tot een hogere weerstand, wat resulteert in een lagere output.
Dokter Gan Huang, ere-onderzoeker bij de afdeling Chemische Technologie en medeauteur van de studie, zei: "Dit innovatieve ontwerp biedt een enorm potentieel om de prestaties van zonnepanelen aanzienlijk te verbeteren en zorgt tegelijkertijd voor kosteneffectiviteit en bruikbaarheid."
Volgens Dr. Huang heeft het PV-blad de potentie om teruggewonnen warmte te gebruiken en tegelijkertijd extra thermisch en zoet water te produceren. Omdat beide binnen hetzelfde onderdeel worden gegenereerd, is het mogelijk dat het blad zou jaarlijks miljarden kubieke meters water kunnen genereren, indien gemeten. Hoewel de technologie zich nog steeds ontwikkelt, het onderzoek team is zeer hoopvol over deze uitvinding.
Professor Christos Markides, Hoofd van het Clean Energy Processes Laboratory en auteur van de studie, zei: "Door dit innovatieve bladachtige ontwerp te implementeren, kunnen we de wereldwijde energietransitie versnellen en tegelijkertijd twee dringende mondiale uitdagingen aanpakken: de behoefte aan meer energie en zoet water."
Dit PV-blad is efficiënter in het opvangen van zonlicht en water, maar wetenschappers hebben zich al eerder laten inspireren door planten voor energieopwekking. Zo ontwikkelde een team van wetenschappers van de Universiteit van Cambridge in mei een kunstmatig blad dat zonlicht gebruikt en water en CO2 omzet in propanol en ethanol. Beide vormen een schoon alternatief voor benzine of diesel.
Bron Een nieuw bio-geïnspireerd zonnebladontwerp met een verhoogde oogstefficiëntie
