Pagrindiniai pasiėmimai
- Mokslininkai sukūrė autonominę sistemą, kuri naudoja įprastas saulės baterijas elektrai ir vandeniui gaminti.
- Sistemoje naudojamas specialus hidrogelis, kuris puikiai surenka vandens garus iš atmosferos.
-
Vanduo naudojamas augalams drėkinti ir skydui vėsinti, taip padidinant jų efektyvumą.
Saulės baterijos yra puiki galimybė gaminti žaliąją energiją, o dabar mokslininkai rado būdą, kaip jas padaryti dar naudingesnes.
Mokslininkų komanda sukūrė saulės energija varomą autonominę sistemą, kuri ne tik naudoja saulės baterijas energijai gaminti, bet ir šilumos perteklių gamina vandenį iš oro.
„Pagerinti saulės elektrinių efektyvumą yra valanda poreikis“, – „Lifewire“per LinkedIn sakė alternatyvios energijos ir vandens taupymo įmonės „Hinren Engineering“įkūrėjas ir generalinis direktorius Sunil Mysore. „Tai bus svarbus išradimas fotoelektros pramonėje ir labai padės užtikrinti vandens, energijos ir mitybos ciklo tvarumą.“
Vandens sportas
Peng Wang, Karaliaus Abdulos mokslo ir technologijos universiteto (KAUST), Saudo Arabija, aplinkos mokslų ir inžinerijos profesoriaus, mokslininkai pastatė įprastas saulės baterijas ant specialaus hidrogelio, kuris gali surinkti ore esančius vandens garus. Kai šilumos perteklius iš plokščių patenka į gelį, jis išleidžia garus į dėžę, kur kondensuojasi į vandens lašus.
Siekdami išbandyti koncepciją, mokslininkai sukūrė savo sistemos prototipą ir išbandė ją trimis tempais skirtingais metų laikais. Per dvi savaites karščiausiu metų laiku sistema iš oro pagamino 1 519 vatvalandžių elektros energijos ir apie du litrus vandens. Tie du litrai buvo naudojami laistyti 60 vandens špinatų sėklų, pasodintų į plastikinę dėžutę, ir mokslininkai pastebėjo, kad 57 iš jų sudygo ir augo normaliai.
Pareiškime Wang pažymėjo, kad mokslininkai nori panaudoti sistemą, kad pigiai tiektų energiją ir vandenį, kad padėtų milijonams žmonių, gyvenančių ne tinkle, ypač atokiose ir ypač sauso klimato vietovėse.
Tai vertas tikslas, atsižvelgiant į Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) skaičiavimus, kad daugiau nei dviem milijardams žmonių trūksta prieigos prie saugiai valdomų geriamojo vandens paslaugų. Tiesą sakant, 2019 m. „Our World In Data“ataskaita atskleidė, kad dėl nehigieniško vandens kasmet miršta daugiau nei milijonas žmonių.
„Mūsų tikslas yra sukurti integruotą švarios energijos, vandens ir maisto gamybos sistemą, ypač mūsų dizaino vandens kūrimo dalį, kuri išskiria mus iš dabartinės agrofotovoltinės energijos“, – pažymėjo Wang.
Mažiau atliekų
Mokslininkai pažymi, kad be šilumos panaudojimo atmosferos vandeniui sulaikyti, hidrogelis taip pat padeda padidinti saulės baterijų efektyvumą.
Pasak Mysore, mažiau nei 20 procentų energijos, patenkančios į saulės kolektorių, paverčiama elektra. Likusi dalis paverčiama šiluma, todėl plokštės tampa dar mažiau efektyvios.
Wang sistema padeda išspręsti šią problemą, veikdama dviem režimais. Aušinimo režimu hidrogelis visą laiką yra veikiamas atmosferos oro. Naktį jis surenka vandens molekules, kurios, kaitinamos kitą dieną, išgaruoja ir paima šilumos perteklių iš plokštės, sumažindamos jų temperatūrą.
„Taip, kaip žmogaus kūnas sumažina temperatūrą prakaituodamas“, – sako Wang. Aušinimo režimas nerenka vandens, tačiau, pasak mokslininkų, jis gali padėti padidinti saulės baterijos elektros galią maždaug 10 procentų.
Jordanas Macknickas, pagrindinis Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) energijos, vandens ir žemės analitikas, Lifewire el. paštu sakė, kad Wang tyrimai galėtų būti reikšmingas sprendimas, kaip vienu metu spręsti energijos, vandens ir maisto prieigos problemas. srityse, kuriose trūksta infrastruktūros visame pasaulyje.
„Tačiau vis dar kyla iššūkių, susijusių su šių technologijų žemės naudojimo reikalavimais, atsižvelgiant į tai, kiek vandens jos gali pagaminti tam tikroje vietovėje, o tai gali apriboti jų galimybes naudoti didesnius pritaikymus“, – pastebėta. Macknickas.
Siekdama koncepcijos įrodymą paversti tikru produktu, komanda planuoja sukurti geresnį hidrogelį, kuris galėtų sugerti daugiau vandens iš oro, prieš pradėdamas sistemą naudoti realiame pasaulyje.
„Jungtinių Tautų nustatytų tvaraus vystymosi tikslų dalis yra užtikrinti, kad kiekvienas Žemėje turėtų prieigą prie švaraus vandens ir įperkamos švarios energijos“, – pažymėjo Wang. "Tikiuosi, kad mūsų dizainas gali būti decentralizuota elektros ir vandens sistema, skirta apšviesti namus ir vandens augalus."
