Panele antysłoneczne działające w nocy

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis intensywnie pracują nad budową prototypu paneli antysłonecznych. Pozwolą one na generowanie energii elektrycznej w warunkach nocnych. Nowe rozwiązanie wykorzysta powierzchnię Ziemi jako źródło ciepła a nocne niebo jako radiator.

W związku z postępującymi zmianami klimatycznymi naukowcy prześcigają się poszukując coraz nowszych i bardziej efektywnych technologii, które pozwolą na zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Jak powszechnie wiadomo, panele słoneczne są jednym z takich rozwiązań. Działają one w dzień zamieniając energię słoneczną w energię elektryczną. Ich potencjał wynika z niskiej wagi, niewielkich wymagań sprzętowych i przede wszystkim z dużej ilości energii słonecznej docierającej do Ziemi. Wśród wad najbardziej istotnym ograniczeniem jest fakt, że panele słoneczne nie są w stanie wyprodukować energii po zachodzie słońca. Jest jednak szansa, że nowa technologia w postaci paneli antysłonecznych rozwiąże ten problem. Przynajmniej częściowo.

grafika przedstawiająca sposób działania paneli antysłonecznych
Konwencjonalne ogniwo fotowoltaiczne lub słoneczne (po lewej) pochłania fotony światła słonecznego i generuje prąd elektryczny. Ogniwo termoradiacyjne (po prawej) generuje prąd elektryczny, emitując światło podczerwone (ciepło) w kierunku skrajnego zimna przestrzeni kosmicznej. Inżynierowie UC Davis proponują, że takie ogniwa mogłyby generować znaczną ilość energii i pomagać w równoważeniu sieci energetycznej w cyklu dnia i nocy. (Tristan Deppe / Jeremy Munday)

Panele antysłoneczne i ich działanie

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis opisali w czasopiśmie ACS Photonics teoretyczne założenia i oczekiwane efekty swojego pomysłu. Zaprojektowali oni tzw. panele antysłoneczne, będące odwrotnością stosowanej dotychczas fotowoltaiki.

Tradycyjne panele słoneczne przechwytują światło pochodzące od Słońca, zamieniając je w energię elektryczną. Wyprodukowana w ten sposób energia może być uprzednio przechowywana w magazynach energii lub wykorzystywana na bieżąco w przypadku zapotrzebowania. Z kolei panele antysłoneczne mają działać na zasadzie odwrotności. Tym razem przechwytywana byłaby energia wędrująca od Ziemi, gdzie nocą występuje w postaci promieniowania podczerwonego. Natomiast nocne niebo pełniłoby wtedy funkcję radiatora. W efekcie miałoby powstać tzw. nocne ogniwo fotowoltaiczne.

Chodzi o to, że w ciągu dnia energia zgromadzona jest w Słońcu, które ogrzewa planetę. W nocy natomiast ciepło magazynowane jest w ziemi skąd powraca potem w przestrzeń. Do tej pory tej energii nikt nie wykorzystywał. Jednak nowe panele antysłoneczne mogłyby to zmienić. Oczywiście nie jest to takie łatwe, rozwiązanie stawia przed badaczami spore wyzwania.

bo na ten moment nowa technologia ma swoje problemy – wystarczy wspomnieć, że jak na razie jest w stanie generować jedynie jedną czwartą energii pozyskiwanej przez tradycyjne kolektory solarne. Można powiedzieć wprawdzie, że to więcej niż nic, które zbieramy teraz po zmroku, ale do komercjalizacji technologii potrzeba zdecydowanie więcej.

Wydajność paneli antysłonecznych

Na ten moment szacunki dotyczące wydajności paneli antysłonecznych wykazują, że potrafią one generować jedynie 25% energii pozyskiwanej przez tradycyjne kolektory solarne. Wydaje się to niewiele, ale obie technologie mogłyby się przecież wzajemnie uzupełniać. Ponadto być może w przyszłości uda się zwiększyć wydajność paneli antysłonecznych dzięki użyciu bardziej odpowiednich materiałów. Póki co projekt jest w fazie badań a na jego ewentualną komercjalizację musimy prawdopodobnie jeszcze długo poczekać.

Źródła:

https://www.snopes.com/fact-check/anti-solar-panels-night-power/

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.9b00679

https://www.urdesignmag.com/design/2021/01/27/anti-solar-panels-make-solar-power-generation-possible-at-night/

https://www.digitaltrends.com/features/anti-solar-power-night-generation/

https://www.unilad.co.uk/science/scientists-developing-anti-solar-panels-that-could-generate-power-at-night/

https://www.renewableenergyworld.com/solar/anti-solar-cells-a-pv-cell-that-works-at-night/#gref

https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/02/anti-solar-panel-concept-generates-power-in-the-dark/

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najnowsze

PARTNER STRATEGICZNY PORTALU

Kategorie

BĄDŹMY W KONTAKCIE