PV-Leaf to innowacyjny produkt zaprojektowany przez naukowców z Imperial College London, który jest repliką prawdziwego liścia. Zainspirowany procesem naturalnej transpiracji, jest w stanie generować energię elektryczną bardziej wydajnie. Ma tendencję do wytwarzania o 10% więcej energii elektrycznej niż tradycyjne panele słoneczne, jednocześnie skutecznie rozwiązując problemy przegrzewania. Dzięki potencjałowi znacznej produkcji energii i słodkiej wody PV-Leaf obiecuje przyspieszenie globalnej transformacji energetycznej.
Konstrukcja liścia fotowoltaicznego łączy w sobie szkło, ogniwa fotowoltaiczne, włókna bambusowe i ogniwa hydrożelowe, tworząc niezwykłą replikę prawdziwego liścia. Dzięki tej technologii woda może przemieszczać się i równomiernie rozprowadzać w strukturze sztucznego liścia. Następnie woda ta odparowuje z powierzchni, schładzając ją . Ta innowacyjna konstrukcja skutecznie eliminuje potrzebę stosowania pomp, wentylatorów, jednostek sterujących i kosztownych materiałów porowatych. Nie tylko wytwarza więcej czystej wody i energii cieplnej, ale także bezproblemowo dostosowuje się do zmian temperatury otoczenia i warunków nasłonecznienia.
Inspirowane naturą
Liść rośliny składa się z różnych struktur, które ułatwiają transport wody z korzeni do liści rośliny, odbywający się poprzez proces transpiracji.
Zainspirowana elegancją liści roślin, pomysłowa koncepcja PV-Leaf naśladuje naturalny proces transpiracji, umożliwiając płynny ruch, dystrybucję i parowanie wody. PV-Leaf efektywnie i ekonomicznie pozyskuje ciepło z ogniw fotowoltaicznych, imitując wiązki nerwów liściowych za pomocą naturalnych włókien i replikując komórki gąbczaste za pomocą hydrożeli. Prawdopodobnie dlatego ten PV-Leaf jest bardziej wydajny w pozyskiwaniu energii słonecznej i wody.
Naukowcy naśladowali proces transpiracji u roślin i odkryli, że sztuczny liść ma potencjał do wytwarzania większej ilości energii elektrycznej. Kilka eksperymentów wykazało, że liść fotowoltaiczny może wytwarzać o ponad 10% więcej energii elektrycznej niż tradycyjne panele słoneczne, które zazwyczaj tracą do 70% energii słonecznej docierającej do otoczenia. Ale jaka jest średnia dzienna wydajność paneli słonecznych?
Wysokie temperatury prowadzą do przegrzania paneli słonecznych, czasami do 65° Celsjusza lub więcej. Ma to duży wpływ na ich wydajność, ponieważ zwiększone ciepło i temperatura powodują energetyczny ruch elektronów w półprzewodniku. To z kolei prowadzi do wyższej rezystancji, co skutkuje zmniejszoną wydajnością.
Dr Gan Huang , honorowy pracownik naukowy Wydziału Inżynierii Chemicznej i współautor badania, powiedział: „Ten innowacyjny projekt ma ogromny potencjał, jeśli chodzi o znaczącą poprawę wydajności paneli słonecznych, a jednocześnie zapewnia opłacalność i praktyczność”.
Według dr. Huanga, liść fotowoltaiczny ma potencjał, aby wykorzystywać odzyskane ciepło i jednocześnie wytwarzać dodatkową energię cieplną i wodę słodką. Ponieważ oba procesy będą generowane w tym samym komponencie, możliwe jest, że liść będzie generował miliardy metrów sześciennych wody rocznie , jeśli uda się to zmierzyć. Chociaż technologia jest wciąż w fazie rozwoju, zespół badawczy pokłada duże nadzieje w tym wynalazku.
Profesor Christos Markides , kierownik Laboratorium Procesów Czystej Energii i autor badania, stwierdził: „Wdrożenie tej innowacyjnej konstrukcji przypominającej liść może przyspieszyć globalną transformację energetyczną, a jednocześnie pomóc w rozwiązaniu dwóch pilnych globalnych problemów: zapotrzebowania na większą ilość energii i słodkiej wody”.
Ten PV Leaf jest bardziej wydajny w zbieraniu energii słonecznej i wody, ale naukowcy czerpali inspirację z roślin również wcześniej w zakresie wytwarzania energii. Podobnie jak w maju, zespół naukowców z University of Cambridge opracował rodzaj sztucznego liścia, który wykorzystuje światło słoneczne, przekształca wodę i CO2 w propanol i etanol. Oba są czystą alternatywą dla benzyny lub oleju napędowego.
Źródło Nowy, inspirowany biologią projekt liścia słonecznego o zwiększonej wydajności zbioru
