Zatímco tradiční solární panely jsou základním prvkem v oblasti obnovitelných zdrojů energie, převratný vynález slibuje, že je zastíní neuvěřitelných 1000krát.
Vědci z ETH v Curychu představili fotovoltaickou keramiku, která nejenže překonává účinnost přeměny energie běžných solárních panelů na bázi křemíku, ale nabízí také možnost výroby syntetických paliv a vodíku. Tato inovativní technologie je připravena způsobit revoluci v oblasti solární energie.
Pochopení fotovoltaické revoluce
Přechod od tradičních solárních panelů, které dlouho dominovaly trhu s obnovitelnou energií, nabírá díky tomuto průlomovému objevu v oblasti fotovoltaiky na obrátkách. Běžné křemíkové solární panely jsou sice účinné, ale jejich výroba a instalace jsou nákladné. Tým ETH Zurich je průkopníkem v používání perovskitových nanočástic zabudovaných do keramiky z oxidu hlinitého, čímž vznikl solární materiál, který tato omezení překonává.
Související článek
Když sluneční světlo dopadá na povrch perovskitu, nanočástice generují volné elektrony, které jsou transportovány přes matrici oxidu hlinitého a dodávají je jako použitelný proud. Na rozdíl od tradičních panelů může tento keramický materiál zachycovat jak chemickou, tak elektrickou energii. Schopnost keramiky štěpit vodu na kyslík a vodík znamená, že výsledný vodík lze skladovat jako čisté palivo, což nabízí dvojí zdroj energie, který by mohl definovat budoucnost energetiky.
Růst syntetických solárních paliv
S pokračujícím pokrokem v oblasti skladování a přepravy vodíku je přechod k výkonnějším solárním technologiím stále životaschopnější. Potenciál globální přepravy vodíku podtrhuje nutnost vývoje syntetických solárních paliv schopných dvojí výroby energie.
ETH Zurich stojí v čele tohoto hnutí a dosahuje významných pokroků v oblasti syntetických solárních paliv napodobováním fotosyntézy. Jejich solární reaktor, vyhřívaný parabolickým zrcadlem, které koncentruje sluneční světlo na teplotu 1500 °C (2732 °F), štěpí vodu a CO₂ a vytváří palivovou směs vodíku a oxidu uhelnatého. Tento synplyn lze rafinovat na paliva, jako je kerosin, vhodný pro letectví a další odvětví dopravy. Oxid uhličitý uvolněný při spalování se rovná množství, které bylo zachyceno při výrobě, čímž vzniká uzavřený systém, který výrazně snižuje globální uhlíkovou stopu.
Keramická budoucnost pro solární energii
Odklon od tradičních panelů není úplně nový, ale to, co vyvinula ETH Zurich, je víc než jen alternativa; je to nová definice solární energie. Fotovoltaická keramika nabízí potenciál pro integraci do stavebních materiálů, střech a dokonce i vozidel, což umožňuje výrobu a skladování čisté energie s minimálním dopadem na životní prostředí. Tato technologie představuje skok za hranice tradičních solárních panelů a sféru prvních fotovoltaických turbín a otevírá cestu k méně složitým a účinnějším energetickým řešením.
Výzkumníci ETH využili 3D tisk k vytvoření keramických struktur, které optimalizují zachycování slunečního světla využitím zúžených pórů a kanálků k zachycení světla v solárních reaktorech. Tato konstrukce maximalizuje výtěžnost tepla a paliva, čímž výrazně překonává starší systémy. Fotovoltaická keramika by mohla být dalším významným posunem v energetických technologiích, překonat omezení křemíku a nově představit možnosti budoucnosti solární energie a snahy o čistší energii.