Megoldhatják a napelemek egyik nagy problémáját

A hvg.hu szúrta ki a Rice Egyetem kutatói előálltak egy olyan elméleti megoldással, amivel sikerülhet 80 százalékos hatékonyságú napelemeket készíteni. Ehhez azt kell elérni, hogy a hőenergiát a termelés előnyére fordítsák, amivel annyi a baj, hogy jelenleg ez pont fordítva működik: minél nagyobb hőhatás éri a jelenleg használt paneleket, annál kisebb hatásfokkal működnek.

A hőt a kutatók fénnyé alakítanák, és erre szerintük speciális tulajdonságú szén nanocsöveket kellene alkalmazni, amelyek képesek a hőt a megfelelő tartományú fénnyé konvertálni, így kinyitni a kaput a villamos energia termelése előtt.

Hogy ebből valaha is lesz-e a tetőnkön "kész termék", az még kérdéses, de a Rice Egyetem felfedezését egyelőre nem érdemes egy legyintéssel elintézni. A campus ugyanis az Egyesült Államok egyik napenergia kutatóközpontja, ahol többek között a rugalmasabb energiatermeléshez vezető utakat keresik a nap és szél energia kombinálásával, illetve új, rugalmasabb anyagokat tesztelnek a napelemek időtállóságának növelése érdekében vagy ahol az volt a legutóbbi szenzáció, hogy az alábbi videón még prototípusként két éve bemutatott rendszert a mérnököknek sikerült úgy megépíteniük, hogy 50 százalékkal megnövelték a napenenergiás sótalanító berendezések hatásfokát.

A napenergia hasznosítása azonban Amerikán kívül is megmozgatja a kutatók fantáziáját - és nem is olyan ritkán a k+f büdzséket is.Tavaly decemberben már a gyakorlati megvalósítás útján is hatásfok-rekord született, még ha a 80 százalékos hatásfoknak csak éppen picivel több mint a fele is. Ahogyan arról a Napi.hu írt: három évnyi kutatómunka, 5 millió euró, eu-s finanszírozás és német, olasz, spanyol, illetve francia kutatóintézetek és ipari cégek közös gyümölcse lett egy olyan, minden korábbinál nagyobb hatékonyságú napenergia panel prototípusa.

Ráadásul, azzal, hogy a rekordot jelentő 41 százalékos hatásfokot nem az izolált körülmények között, hanem a napelemiparban már meglévő technikai-technológiai lehetőségeket felhasználva érték el, a tömegben gyárthatóság is sokkal közelebb került. A Fraunhofer ISE vezetése alatt dolgozó csapat egy többcsatornás napelemes berendezést készített, melyben a modulok közötti optikai kölcsönhatásra került a fókusz.

Az optikai lencsék a beérkező napfényt egy miniatűr napelemekre koncentrálják - gyakorlatilag egész nap, mivel a modulok mindegyike két tengelyes napkövető rendszerre van telepítve, hogy a lehető legtöbbet kihozzák a terület adottságaiból. A kutatók a többlépcsős napelem megépítésével elérték, hogy a modul mérete 122 négyzetcentiméter legyen, hatásfoka pedig 41,4 százalék.

De van egy másik európai, igen sikeres irány is: a belga Leuveni Katolikus Egyetem (KU Leuven) kutatóinak ereményeiről tavasszal szintén beszámoltunk. Ők egy olyan napelemes rendszert építettek, melyben a napfényt nem áramtermelésre, hanem arra használják, hogy a levegő nedvességéből hidrogént állítsanak elő. A kérdéssel évtizedek óta dolgozó Johan Martens professzort is meglepte, hogy bár sokáig sak igen minimális hidrogén gáz felfogását tudták elérni, a közelmúltban odáig jutottak, hogy egy-egy napelempanel, naponta akár 250 liter hidrogéngázt is előállítottak.

És hogy a nap erejét mire lehet még felhasználni? Néhány napja számoltunk be arról, hogy cseh műszaki egyetem kutatói az Egyesült Arab Emírségekben olyan berendezésen dolgoznak, mely a napenergia felhasználásával a levegőből képes kivonni a párát. A S.A.W.E.R. (Solar Air Water Resource) első, remélhetőleg működő prototípusát 2020 őszén a dubaji expó cseh pavilonjában már be is mutatnák.

Fotó: Pexels