Технология №1 Лист-солнечная панель для производства пресной воды и чистой энергии
Вдохновленные строением обычного листа, ученые из Имперского колледжа Лондона создали технологию, которая поглощает солнечную энергию и производит пресную воду.
Фотоэлектрический лист, состоит из стекла, фотовольтаических элементов, бамбуковых волокон и гидрогелевых элементов. Такая технология позволяет имитировать настоящий лист. Вода даже может перемещаться и распределяться по структуре искусственного листа и испаряться с его поверхности, чтобы охладить его.
В условиях жары солнечные панели могут нагреваться до 65°C и более, что сильно сказывается на их эффективности. Это происходит потому, что повышенная теплота заставляет электроны в полупроводниковом материале двигаться быстрее, что приводит к повышенному сопротивлению и уменьшению электрического вывода.
Просто имитируя процесс испарения, ученые обнаружили, что искусственный лист может генерировать на 10% электроэнергии больше по сравнению с обычными солнечными панелями.
"Эта инновационная технология имеет огромный потенциал для существенного улучшения характеристик солнечных панелей, обеспечивая при этом экономичность и практичность", – сказал доктор Ган Хуан, соавтор исследования.
Хуан сказал, что фотоэлектрический лист также способен использовать накопленное тепло для производства дополнительной термальной энергии и одновременно пресной воды. Если технологию масштабировать, она сможет генерировать "миллиарды кубических метров воды ежегодно".
Несмотря на то, что технология пока находится на начальной стадии, команда исследователей надеется на большое будущее для своего нового изобретения. Они уверены, что она поможет решить сразу две глобальные проблемы: производство экологически чистой энергии и восстановление запасов пресной воды.
Это не первый раз, когда ученые черпают вдохновение из мира растений для генерации энергии. В мае 2023 года команда ученых из Университета Кембриджа разработала другой вид искусственного листа, который использует солнечный свет для превращения воды и углекислого газа в этанол и пропанол – чистые альтернативы бензину или дизельному топливу.
Технология №2 Искусственный лист вместо бензина для машин будущего
Исследователи из Кембриджского университета разработали «искусственный лист», который использует солнечный свет для преобразования воды и углекислого газа в этанол и пропанол.
Универсальные заменители топлива (УЗТ) могут питать двигатель внутреннего сгорания без каких-либо модификаций. Это потенциально предлагает более экологичную альтернативу бензину.
В отличие от ископаемых видов топлива эти типы топлива не производят вредных выбросов углерода, заявили исследователи. К тому же, УЗТ не занимают сельскохозяйственных угодья и полностью возобновляемы.
Исследователи создали искусственный лист из нескольких слоев, включая медь, стекло, серебро и графит. Лист содержит поглотители света подобные молекулам в растениях, которые собирают солнечный свет, которые взаимодействуют с катализатором.
Этот катализатор, подобный хлорофиллу, состоит из двух элементов: меди и палладия. При наличии солнечного света катализатор преобразует СО2 в этанол и пропанол, а воду – в кислород.
На протяжении многих лет исследовательская группа искала способы использования фотосинтеза для производства экологичных видов топлива. Однако искусственные листья могли производить только простые химические вещества, такие как синтетический газ – смесь водорода и оксида углерода. Эта смесь используется для производства топлива, фармацевтики, пластмасс и удобрений.
Последнее открытие позволило ученым производить чистый этанол и пропанол без образования синтетического газа вообще. Исключение этого этапа делает технологию «более практичной и масштабируемой».
Несмотря на то, что технология все еще находится на лабораторном уровне, исследователи говорят, что их искусственные листья являются важным шагом в переходе от экономики, основанной на ископаемом топливе.
Теперь команда работает над оптимизацией поглотителей света, чтобы они могли лучше захватывать солнечный свет. Они также работают над оптимизацией катализатора, чтобы он мог преобразовывать больше солнечного света в топливо.
Для того чтобы устройство могло производить большие объемы топлива, потребуется дополнительная работа по его масштабированию. В будущем автомобили смогут использовать эту технологию для производства чистого топлива прямо во время движения.
Перспективные технологии, как кажется на первый взгляд. Будем следить за их развитием. И вы следите вместе с нами. Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропускать свежие новости из мира альтернативной энергетики.
