Investigadores do Imperial College de Londres inventaron unha nova estrutura en forma de folla que pode recoller e xerar enerxía solar fotovoltaica e producir auga doce, imitando o proceso que ocorre nas plantas reais.
Denominada "Folla PV", a innovación "utiliza materiais de baixo custo que poderían inspirar unha nova xeración de tecnoloxías de enerxía renovable".
Os estudos demostraron que as follas fotovoltaicas "poden xerar máis dun 10 por cento máis de electricidade que os paneis solares convencionais, que perden ata o 70 por cento da enerxía solar ao medio ambiente".
Se se usa con eficacia, a invención tamén podería producir máis de 40.000 millóns de metros cúbicos de auga doce ao ano para 2050.
"Este deseño innovador ten un gran potencial para mellorar significativamente o rendemento dos paneis solares ao tempo que proporciona rendibilidade e practicidade", dixo o doutor Qian Huang, investigador emérito do Departamento de Enxeñaría Química e autor do novo estudo.
As follas artificiais están deseñadas para eliminar a necesidade de bombas, ventiladores, caixas de control e materiais porosos caros.Tamén proporciona enerxía térmica, adáptase ás diferentes condicións solares e tolera as temperaturas ambiente.
"A implementación deste innovador deseño de follas pode axudar a acelerar a transición enerxética global ao tempo que se abordan dous desafíos globais apremiantes: a crecente demanda de enerxía e auga doce", dixo Christos Kristal, xefe do Laboratorio de Procesos de Enerxía Limpa e autor do estudo.dixo Markides.
As follas fotovoltaicas baséanse en follas reais e imitan o proceso de transpiración, permitindo que a planta transfira auga desde as raíces ata as puntas das follas.
Deste xeito, a auga pode moverse, distribuír e evaporarse a través das follas fotovoltaicas, mentres que as fibras naturais imitan os feixes de veas das follas e o hidroxel imita as células dunha esponxa para eliminar eficazmente a calor das células fotovoltaicas solares.
En outubro de 2019, un equipo de científicos da Universidade de Cambridge desenvolveu unha "folla artificial" que pode producir un gas puro chamado gas de síntese usando só luz solar, dióxido de carbono e auga.
Despois, en agosto de 2020, investigadores da mesma institución, inspirados na fotosíntese, desenvolveron "follas artificiais" flotantes que poden usar a luz solar e a auga para producir combustible limpo.Segundo os informes da época, estes dispositivos autónomos serían o suficientemente lixeiros como para flotar e serían unha alternativa sostible aos combustibles fósiles sen ocupar terreos como os paneis solares tradicionais.
As follas poden ser a base para afastarse dos combustibles contaminantes e cara a opcións máis limpas e ecolóxicas?
A maior parte da enerxía solar (>70%) que chega a un panel fotovoltaico comercial disípase en forma de calor, o que provoca un aumento da súa temperatura de funcionamento e un deterioro significativo do rendemento eléctrico.A eficiencia enerxética solar dos paneis fotovoltaicos comerciais adoita ser inferior ao 25%.Aquí demostramos o concepto dunha lámina fotovoltaica de polixeración híbrida cunha estrutura de transpiración biomimética feita de materiais respectuosos co medio ambiente, baratos e amplamente dispoñibles para un control pasivo de temperatura e polixeración efectivos.Demostramos experimentalmente que a transpiración biomimética pode eliminar uns 590 W/m2 de calor das células fotovoltaicas, reducir a temperatura das células nuns 26 °C cunha iluminación de 1000 W/m2 e producir un aumento relativo da eficiencia enerxética do 13,6%.Ademais, as láminas fotovoltaicas poden usar sinérxicamente a calor recuperada para xerar calor adicional e auga doce ao mesmo tempo nun só módulo, aumentando considerablemente a eficiencia global de utilización da enerxía solar do 13,2% a máis do 74,5% e xerando máis de 1,1L/h. ./ m2 de auga pura.
Hora de publicación: 29-ago-2023