Kui meil on mingit võimalust kliimamuutused tagasi pöörata või isegi aeglustada, vajame me kogu puhast energiat, mida saame. Päikeseenergia võib potentsiaalselt olla suur pirukas viilu. Kuid eriti suurtes linnades, kus energiatarve on kõrge, pole massiivsete päikesefarmide rajamiseks palju vaba ruumi - näiteks Ivanpahi päikeseenergia elektrisüsteem koosneb 3500 aakri suurusest California Mojave'i kõrbest.
Seotud sisu
- Päikesepaneelid nutitelefonide ekraanides võivad seadmeid toita
Energiat saab linnadest väljastpoolt suhteliselt hõlpsalt sisse tuua. Kuid päikeseenergia tõhususel on füüsilised piirid, seetõttu on oluline kasutada kogu energia tootmiseks saadaolevat ruumi. Ja kuigi linna katused jätavad ruumi päikesepaneelidele, võiks seda ruumi kasutada parasvöötmes kohaliku toidu kasvatamiseks.
Kõrghoonetes ja pilvelõhkujates on siiski palju potentsiaalselt energiat tootvaid aknaid.
Michigani osariigi ülikooli teadlased on välja töötanud selged plastist päikesekollektorid, mida saab akendele paigutada ilma vaateid segamata. Samad kollektsionäärid saavad kinni jääda ka mobiilseadmete ekraanidele. Ajakirja Advanced Optical Materials värske ajakirja andmetel laseb plast läbi kogu nähtava valguse. Päikesekoguse aknad ei paista inimese silmade jaoks toonitud ega hägused. Selle asemel on materjal põimitud pisikeste fluorestseeruvate orgaaniliste soolamolekulidega, mis on valmistatud nii, et neelavad ainult neid valgusspektri osi, mida inimesed ei näe, näiteks ultraviolettkiirgust ja infrapunakiirgust.
Michigan State'i abiprofessor ja üks paberi autoritest Richard Lunt väidab, et molekulid on sarnased looduses leiduvatega, vaid veidi kokku tõmmatud. "Me kohandame neid vastavalt oma vajadustele, " kirjutab ta meilisõnumis. “See tähendab, et kogutakse nähtamatu päikesespektri teatud komponendid ja helendatakse infrapuna teisel lainepikkusel.” Selle infrapuna “kuma” saavad seejärel materjali servast fotoelementide ribad (peamiselt pisikesed päikesepaneelid) ja keeratakse elektrisse. Sealt saaks juhtmega aknad suunata koristatud energia kohalikesse akudesse või tagasi elektrivõrku.
Abiprofessor Richard Lunt ja doktorant Yimu Zhao testivad Michigani osariigi ülikoolis läbipaistvat päikeseenergiat. (GL Kohuth) Läbipaistev päikesekollektor vajab veel õiglast rafineerimist, kuna selle kasutegur on suhteliselt madal: ultraviolettvalgusest ja infrapunakiirguse valgusest muundatakse elektrienergiaks vaid 1 protsent. Enamik tänapäeval müüdavaid päikesepaneele on vahemikus 15 kuni 20 protsenti. Kuid Lund leiab, et edasiste uuringutega peaks tehnoloogia jõudma 5 protsendini või rohkem.
"Uurime aktiivselt võimalusi tõhususe parandamiseks, parandades" hõõguvat "efektiivsust, laiendades infrapunaspektri neeldumisvahemikku, " kirjutab Lunt. Ta ütleb ka, et valgust koguvate molekulide ja neisse põimitud läbipaistva materjali vaheliste interaktsioonide edasine häälestamine peaks suurendama kogutud energia hulka.
Lunt ütleb, et luminestseeruvate päikesekollektorite põhiidee on olnud juba aastakümneid. Kuid erinevalt teistest projektidest on selle töö eesmärk nähtamatu valguse koristamine. Ta väidab, et neid saab valmistada tavalise tööstusliku töötlemise abil ning energia optiliseks kogumiseks on vaja materjali servas vaid väikest kogust päikeseelemente. See tähendab, et nende tootmine peaks olema üsna odav. Kulusid peaks võrreldes eraldiseisvate päikesepaneelidega vähendama ka asjaolu, et neid saab paigaldada hoonete ja akende olemasolevale taristule.
Lunt arvab, et on tõenäoline, et see tehnoloogia ilmub kõigepealt väikestes elektroonikaseadmetes, sest see toodab juba piisavalt energiat, et e-lugereid ja nutikaid aknaid toita. Meeskond on asutanud ettevõtte Ubiquitous Energy, Inc., mis tegeleb tehnoloogia turule toomisega. Nad loodavad järgmise viie aasta jooksul näha oma läbipaistvaid päikesekollektoreid hoonete ja mobiilse elektroonika osas.
Professor ei arva, et ka sellega peatuvad potentsiaalsed rakendused, märkides, et tehnikat saab kasutada ka muudel klaaspindadel, näiteks autode esiklaasidel.
"Võite isegi mõelda nende seadmete paigutamisele pindadele, kus hoolite teatud esteetika või mustrite, näiteks vooderduse, tekstiili või isegi stendide hoidmisest, " kirjutab Lunt. "Nad võiksid olla meie ümber kõik, isegi teadmata, et nad seal asuvad."
