Сегодня во всем мире циркулирует свыше 600 гигаватт солнечной энергии, обеспечивающей 3% мирового спроса на электроэнергию. Ожидается, что этот потенциал увеличится в пять раз в течение следующего десятилетия. Большинство компаний использует кремний для преобразования солнечного света в электричество. Но типичные кремниевые элементы преобразуют только 20% энергии Солнца, которая попадает в них. Оставшаяся же часть превращается в тепло, которое может нагревать панели до 40° C. И с каждым градусом температуры выше 25° C эффективность панели падает. В области, где инженеры борются за повышение эффективности преобразования энергии на 0,1%, даже увеличение на 1% было бы экономическим благом – об этом рассказал Юн Чжоу, ученый из Университета науки и технологии Хуажонг.
Десятилетиями исследователи доказали, что охлаждение солнечных батарей водой может обеспечить немалую выгоду. Сегодня некоторые компании даже продают системы с водяным охлаждением. Но эти установки требуют наличия достаточного количества воды, резервуаров, труб и насосов. Это мало полезно в засушливых регионах и в развивающихся странах с небольшой инфраструктурой.
Однако решение пришло в виде устройства для сбора атмосферной воды. За последние годы исследователи создали материалы, которые могут всасывать водяной пар из воздуха и конденсировать его в жидкую воду, пригодную для питья. Одним из лучших среди подобных материалов является гель, который активно поглощает водяной пар ночью, когда воздух прохладный, а влажность высокая. Сам гель представляет собой смесь углеродных нанотрубок в полимерах с притягивающей воду солью хлорида кальция. Он заставляет пары конденсироваться в капли, которые удерживаются внутри вещества. Когда наступает день и температура повышается, гель начинает выделять влагу в форме пара. Но если этот материал покрыт прозрачным пластиком, выпущенный пар улавливается, конденсируется обратно в жидкую воду и стекает в контейнер для хранения – все предельно просто и удобно.
Discussion about this post