fbpx
21ápr, 2020
0Comments
featured-image

Az “anti-napelemek” éjszaka is tudnak áramot termelni

Ha az emberiség túl akarja élni az antropocén kort, azaz az „ember korát”, akkor bizony megfelelően hatásos alternatív, vagy megújuló energiaforrások után kell néznie.

Az utóbbi években egyre több pozitív tendencia született ez ügyben (rengeteg, a fejlesztésre elköltött pénznek hála), ugyanakkor sajnos még mindig nem elég fejlettek, sem nem épültek ki megfelelő mértékben az alternatív energiaforrásokra koncentrálódó termelési technológiák.

Az új technológiák még nem tudják gazdaságosan kiváltani az atomenergiát

A nukleáris energiát kiváltani persze nem olyan egyszerű feladat. Minden összeesküvés-elmélet és gazdasági érdekeket fejtegető diskurzus ellenére le kell szögezni: nem csak az energia előállításával van probléma, hanem a gazdaságos energiatárolással is.

Azaz még ha megújuló erőforrásokkal ki is lehetne máról holnapra, de legkésőbb jövő hét szerdára váltani az atomenergiát és a fosszilis erőműveket, akkor se lennénk sokkal előrébb, mert nem tudnánk szavatolni az energiabiztonságot.

Az új trendek azért reményt nyújtanak az energiatermelésben

Az energetikai termelés változási folyamatai természetesen sok idő alatt mennek végbe, de minden olyan technológiai fejlesztést ünnepelni kell, amely a megújuló energiák szerepének használhatósági mértékét képesek növelni.

Ez a kulcs ahhoz, hogy idővel képesek legyünk megszabadulni a környezetet egyre súlyosabban romboló „hagyományos energia”-függéstől.

A napenergia felhasználása nagyon konzekvens módszere lenne ennek a harcnak, de sajnos ez is, mint az össze a többi megújuló energiaforrás, triviális hátrányokkal nehezített terepet jelent. A napenergia esetében ez az egyszerű tényező az, hogy csak megfelelő időjárási körülmények között tud hatékonyan működni, arról nem is beszélve, hogy akkor is csak nappali időszakban.

Napenergia éjszaka? Lehet, hogy mégsem sci-fi!

Most viszont megjelent egy cikk a témában, ami arról értekezik, hogy javítható a napenergiából nyert áram előállítási hatásfoka. Az Elektronikai és Alkalmazott Fizikai Kutatások a Fejlesztésért Intézet (Institute of Research in Electronics and Applied Physics – IREAP) arról értekezik a friss tanulmányában, hogy egy speciális típusú fotovoltaikus cella képes éjszaka is energiát termelni.

Ebből következően pedig ezen új típusú napelemek képesek forradalmasítani a megújuló energiaforrásokat és sokkal hatásosabbá tenni őket. A kutatást Jeremy Munday professzor vezette, aki nem rég csatlakozott az intézethez és a Kaliforniai Egyetem kutatója is egyben.

A fejlesztésről azt lehet tudni, hogy a kísérleti napelemük gyakorlatilag ugyanúgy működik, mint a hagyományos cellák, csak éppen fordítva. A hagyományos napelemekben általában egy szilikon réteg a hőmérsékletingadozás kihasználásával állít elő elektromos töltéseket, amelyekből végül tárolható és felhasználható energiát állítanak elő.

Mivel a szilikon hidegebb anyag, mint a nap sugárzása (és jó elektromos vezető is), könnyen magába tudja szívni a Nap melegét. Hasonlóképpen éjszaka, amikor a napelem környezet alacsonyabb hőmérsékletre hűl, akkor a felmelegedett szilikon le fogja adni a napközben felvett hőt.

Ez a hősugárzó nem az a hősugárzó

Ezt az újfajta napelemet, amely képes ezen az elven is elektromosság előállítására thermoradiatív (szó szerint: hősugárzó) cellának nevezték el. Prof. Munday szerint az elmúlt öt évben igen nagy volt az érdeklődés egy ilyen technológia felé és már évek óta keresték a megvalósítás legalkalmasabb módszereit a kutatók.

Ennek a technológiának az a legnagyobb előnye, hogy akkor is működésbe lép az anti-napelem elv, amikor egy napközben felhősödés miatt eltakaródik a fény a napelemről. Ilyenkor kisebb lesz a hő leadás mértéke, de valamilyen hő leadás megtörténik ilyen esetekben is.

A thermoradiatív technológia ezért pedig képes áthidalni a napelemek legnagyobb hátrányát: az fény hiányában való működésképtelenségüket. Így pedig a napelem sokkal nagyobb hatásfokú és leginkább közel állandóan termelő technológiává fejlődik, ami az atomenergia működő alternatívája lehet.