Farba zamiast paneli słonecznych

Dostępne na rynku kolektory słoneczne mają sporo wad. Jedną z nich jest zdecydowanie cena. Wydajność takich urządzeń dochodzi obecnie już do 15%, ale koszty ich produkcji, a co za tym idzie zakupu, zniechęcają przeciętnego Kowalskiego do ich stosowania. Naukowcy z Notre Dame pracują nad wykorzystaniem nanotechnologii przy produkcji farby, której zadaniem będzie produkcja energii elektrycznej.

Rozwiązanie proponowane przez zespół profesora Kamata ma być tanie, łatwe w użyciu i wydajne. O ile dwa pierwsze warunki zostały już praktycznie spełnione, o tyle z wydajnością nie jest jeszcze najlepiej. W tej chwili nie przekracza ona 1%, co oznacza, że zaledwie jedna setna energii słonecznej docierającej do farby może zostać przetworzona na energię elektryczną. Naukowcy twierdzą jednak, że osiągnięcie przez ich wynalazek wydajności porównywalnej z kolektorami używanymi w tej chwili to tylko kwestia czasu.

Ilość energii elektrycznej wygenerowanej przez farbę, a właściwie całe ogniwo (należy pamiętać, że farba musi znaleźć się pomiędzy dwiema elektrodami), wynosiła od 2 do 3 miliamperów. Pomalowanie dachu słoneczną farbą mogłoby dostarczać około 150-300 Wattów. Fakt, że komputer, z którego właśnie korzystasz, potrzebuje około 200 W, wskazuje jak ważne jest podniesienie efektywności całego systemu.

Ten cel można osiągnąć testując inne nanocząstki. W opisywanych eksperymentach zastosowano cząstki dwutlenku tytanu pokryte siarczkiem kadmu lub selenkiem kadmu. Cząstki zawieszono w mieszaninie wody i alkoholu. W ten sposób uzyskano efekt gęstej pasty, którą polskie media nazwały słoneczną farbą. Naukowcy mówią o swoim odkryciu Sun-Believable (ang. sun – słońce, believable – wiarygodny) w nawiązaniu do angielskiego słowa „unbelievable” (niewiarygodny). Poniżej krótki film przedstawiający w skrócie jak wygląda odkrycie profesora Kamata i jego zespołu.

Rzeczywiście, jeśli głębiej zastanowimy się nad tym odkryciem, wydaje się ono niewiarygodne. To pierwszy, a zarazem ogromny krok ku pozyskiwaniu energii słonecznej w sposób, który nie generuje dodatkowych kosztów eksploatacji ogniw. Dodatkowo pomalowanie dachu na jasny kolor w rejonach, gdzie słońce często doskwiera mieszkańcom, sprawi, że ich domy będą się wolniej nagrzewały, a więc stosowanie klimatyzacji prawdopodobnie spadnie. A to już kolejny krok w kierunku oszczędzania energii.

Gdyby udało się zwiększyć efektywność słonecznej farby, dachy wszystkich budynków mogłyby pełnić funkcję paneli słonecznych. Naukowcy zapewniają, że koszt wyprodukowania i pomalowania dachu ich farbą będzie o wiele niższy niż pokrycia go tradycyjnymi kolektorami. Co więcej, nie stwarza to żadnych problemów konstrukcyjnych i może wnieść istotne walory estetyczne.

Oprócz zwiększenia efektywności naukowcy z Notre Dame muszą również popracować nad rozwiązaniem problemu elektrod. Na razie trudno wyobrazić sobie, w jaki sposób można przenieść laboratoryjne ogniwo na dach domu, na przykład w słonecznej Hiszpanii, bez narażania na szwank oryginalnej architektury budynków. Jednak bądźmy dobrej myśli. Jeszcze kilka lat temu nikt nie pomyślałby, że będzie można przetworzyć energię słoneczną w elektryczną za pomocą farby.

ResearchBlogging.org

Więcej informacji:
Genovese MP, Lightcap IV, & Kamat PV (2011). Sun-Believable Solar Paint. A Transformative One-Step Approach for Designing Nanocrystalline Solar Cells. ACS nano PMID: 22147684
Print Friendly, PDF & Email
Total
0
Shares
One comment

Comments are closed.

Related Posts
Czytaj dalej

Palacze to twardziele

Badania na szczurach dowiodły, że nikotyna oprócz właściwości uzależniających wykazuje również działanie przeciwbólowe. Co ciekawe, nikotyna uśmierza ból jeszcze skuteczniej…