Останні новини: Альтернативні джерела енергії

Розповідаємо про відкриття, що змінять наше близьке майбутнє


2
19 shares, 2 points
Нове покоління сонячних батарей

Інженер-хімік з Технологічного університету Чалмерса Каспер Мот-Поулсен працює над покращенням сонячних батарей, як альтернативного джерела електроенергії. Він об'єднався з іншими дослідниками зі Швеції та Іспанії для розв'язання проблеми зберігання сонячної енергії. Їхнє рішення — зберігати енергію всередині хімічних рідин, молекул ізомерів.

Молекули складаються з двох або більше атомів. Ці атоми поєднуються між собою за допомогою хімічного зв’язку. Усі типи молекул мають чіткі 3D форми. Наприклад, метан має форму тригранної піраміди — тетраедра.

Додавання енергії до молекули змінює її форму. Між атомами утворюються нові зв'язки, які можуть містити різну кількість енергії. Тобто, коли молекула пізніше поглинає її, то ця енергія опиняється в пастці нових зв’язків. Це ключ до нових, ефективніших сонячних батарей.

Каспер Мот-Поулсен показує свій винахід.
JOHAN BODELL/CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Використання зв'язків всередині молекули для зберігання сонячної енергії – не нова ідея. Група Мота-Поулсена працювала над цим протягом багатьох років. Але молекули, з якими вони спочатку працювали, містили рідкісний і дорогий метал — рутеній. Дослідникам потрібна була дешевша альтернатива.

Їх надихнули роботи інших хіміків. І вони вирішили використати норборнадієн. Його молекули складаються з вуглецю і водню, атомів, які знаходяться у всіх живих істотах. Це робить його досить доступним.

Назбирану всередині хімічної рідини енергію можна транспортувати і вивільняти тоді, коли це потрібно. Це розв'язує проблему генерації сонячної енергії вночі та у похмурі дні.

Біонічні гриби, що виготовляють енергію

Давно відомо, що ціанобактерії можуть виробляти електрику, але, на жаль, вони погано приживаються на штучних поживних середовищах. Вчені з'ясували, що найкращим місцем для них є поверхня капелюшків шампіньйонів.

AMERICAN CHEMICAL SOCIETY

Судееп Йоші (Sudeep Joshi) прикладний фізик. Він працює в Технологічному інституті Стівенса в Хобокені, штат Нью-Джерсі. Разом з колегами чоловік знайшов спосіб перетворити гриб на міні енергетичну ферму.

Цей біонічний гриб поєднує в собі 3-D друк, графенові електропровідні чорнила і ціанобактерії для вироблення електроенергії. Це відкриття може призвести до нових способів поєднання природи з електронікою.

Перетворити оранжерею на електростанцію

Панелі сонячних батарей потребують багато відкритого, сонячного простору для збирання світла. Там, де простір обмежений, люди мусять вибирати між сонячними батареями та полями для вирощування їжі. Але що, якби ми могли виробляти сільськогосподарські культури та електроенергію одночасно?

Янг Янг є фізиком в Каліфорнійському університеті, Лос-Анджелес. Він вивчає сонячні клітини, також відомі як фотоелектричні (Foh-toh-vol-TAY-ik) клітини. Більшість з них зроблені з використанням елемента кремнію. Натомість Янг працює з вуглецевими версіями. Ці сонячні батареї відомі як OPV (скорочення від органічної фотоелектрики). OPV є гнучкими та простими для виготовлення. Нещодавно кілька груп вчених зробили прозорі, чисті OPV.

DUTCHSCENERY/ISTOCKPHOTO

Оскільки вони пропускають світло, один з учнів Янга запропонував використовувати OPV на даху теплиці. Це надихнуло команду вчених створити та протестувати сонячну батарею, яка могла б виробляти електроенергію і пропускати достатньо світла для вирощування рослин.

Сонячне світло складається з багатьох кольорів або хвиль світла різної довжини. Кольори, які ми бачимо — від фіолетового до червоного — називаються видимим світлом. Їх довжина хвиль коливається від 400 до 700 нанометрів. (Нанометр — це мільярдна частина метра). Сонячні елементи Янга дозволяють пропускати видиме світло, що робить їх прозорими. Але  ще вони повинні поглинати частину світла для вироблення електроенергії. 

Прилади Янга поглинають інфрачервоне світло, яке має довжини хвиль від 700 нанометрів до 1 міліметра. Близько половини світла, що надходить від сонця, є інфрачервоним.

На жаль, зараз технологія Янга є досить дорогою, для того щоб її почали використовувати у великих масштабах. Проте вчений надіється, що його студенти колись зможуть розв'язати цю проблему.

Джерело: https://www.sciencenewsforstudents.org/ 


Сподобалось? Поділіться з друзями!

2
19 shares, 2 points

Яка ваша реакція?

lol lol
0
lol
love love
0
love
wow wow
0
wow
angry angry
0
angry
Post It

Master

0 Comments

Виберіть Формат
Історія
Форматований текст з посиланнями та візуалізацією
Голосування
Голосування для прийняття рішень або визначення думок
Список
The Classic Internet Listicles
Відео
Youtube, Vimeo або Vine відео