Penyelidik di Imperial College London telah mencipta struktur seperti daun baru yang dapat mengumpul dan menghasilkan tenaga solar fotovoltaik dan menghasilkan air tawar, meniru proses yang berlaku di tumbuh-tumbuhan sebenar.
Digelar "Lembaran PV", inovasi "menggunakan bahan kos rendah yang boleh memberi inspirasi kepada generasi baru teknologi tenaga boleh diperbaharui."
Kajian telah menunjukkan bahawa daun fotovoltaik "boleh menjana lebih daripada 10 peratus lebih banyak elektrik daripada panel solar konvensional, yang kehilangan sehingga 70 peratus tenaga solar ke alam sekitar."
Sekiranya digunakan dengan berkesan, ciptaan itu juga boleh menghasilkan lebih dari 40 bilion meter padu air tawar setiap tahun menjelang 2050.
"Reka bentuk inovatif ini berpotensi besar untuk meningkatkan prestasi panel solar sambil memberikan keberkesanan kos dan kepraktisan," kata Dr. Qian Huang, penyelidik emeritus di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan pengarang kajian baru.
Daun buatan direka untuk menghapuskan keperluan pam, peminat, kotak kawalan dan bahan berliang mahal. Ia juga menyediakan tenaga terma, menyesuaikan diri dengan keadaan solar yang berbeza, dan mentolerir suhu ambien.
"Pelaksanaan reka bentuk lembaran inovatif ini dapat membantu mempercepat peralihan tenaga global sambil menangani dua cabaran global yang mendesak: peningkatan permintaan untuk tenaga dan air tawar," kata Christos Kristal, ketua Makmal Proses Tenaga Bersih dan pengarang kajian. Markides berkata.
Daun fotovoltaik didasarkan pada daun sebenar dan meniru proses transpirasi, yang membolehkan tumbuhan memindahkan air dari akar ke hujung daun.
Dengan cara ini, air boleh bergerak, mengedarkan dan menguap melalui daun PV, manakala serat semulajadi meniru berkas vena daun, dan hidrogel meniru sel -sel span untuk menghilangkan haba dengan cekap dari sel PV solar.
Pada bulan Oktober 2019, satu pasukan saintis di University of Cambridge membangunkan "daun buatan" yang boleh menghasilkan gas tulen yang dipanggil gas sintesis menggunakan hanya cahaya matahari, karbon dioksida dan air.
Kemudian, pada bulan Ogos 2020, para penyelidik dari institusi yang sama, yang diilhamkan oleh fotosintesis, mengembangkan "daun buatan" yang boleh menggunakan cahaya matahari dan air untuk menghasilkan bahan api bersih. Menurut laporan pada masa itu, peranti autonomi ini akan cukup ringan untuk terapung dan menjadi alternatif yang mampan untuk bahan api fosil tanpa mengambil tanah seperti panel solar tradisional.
Bolehkah daun menjadi asas untuk menjauhkan diri dari bahan api mencemarkan dan ke arah pilihan yang lebih bersih dan lebih hijau?
Kebanyakan tenaga solar (> 70%) yang mencecah panel PV komersial hilang sebagai haba, mengakibatkan peningkatan suhu operasi dan kemerosotan yang ketara dalam prestasi elektrik. Kecekapan tenaga solar panel fotovoltaik komersial biasanya kurang daripada 25%. Di sini kita menunjukkan konsep bilah photovoltaic polygeneration hibrid dengan struktur transpirasi biomimetik yang diperbuat daripada bahan mesra alam, murah dan tersedia secara meluas untuk kawalan suhu pasif dan polygeneration yang berkesan. Kami telah secara eksperimen menunjukkan bahawa transpirasi biomimetik dapat mengeluarkan kira -kira 590 w/m2 haba dari sel fotovoltaik, mengurangkan suhu sel dengan kira -kira 26 ° C pada 1000 W/m2 pencahayaan, dan mengakibatkan peningkatan relatif kecekapan tenaga sebanyak 13.6%. Di samping itu, bilah PV boleh menggunakan haba yang pulih secara sinergistik untuk menghasilkan haba tambahan dan air tawar pada masa yang sama dalam satu modul, sangat meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga solar keseluruhan dari 13.2% hingga lebih dari 74.5% dan menjana lebih dari 1.1L/ j . / m2 air tulen.
Masa Post: Aug-29-2023