Ve stále se vyvíjejícím úsilí o získání čisté energie nastavuje průkopnická konstrukce solárních panelů nová měřítka účinnosti a funkčnosti.
„PV-leaf“, vyvinutý vědci z Imperial College London, je hybridní solární zařízení, které čerpá inspiraci ze světa přírody. Na rozdíl od běžných plochých solárních panelů tato inovace ve tvaru listu nejen zachycuje více slunečního světla, ale také čistí vodu a zároveň vyrábí tepelnou energii. Laboratorní testy prokázaly, že tato špičková technologie překonává stávající solární panely o více než 13 %.
Transpirace jako chladicí mechanismus
Tradiční fotovoltaické (PV) panely přeměňují na elektřinu přibližně 24,5 % slunečního záření, které přijímají, přičemž značná část sluneční energie se ztrácí ve formě tepla. Jak se solární panely zahřívají, jejich účinnost dále klesá. Některé experimentální panely sice posunuly účinnost blíže k 33 %, ale často vyžadují specifické podmínky a jsou drahé. Hlavním problémem bylo chlazení panelů bez dodatečné spotřeby energie nebo složitých strojů.
Fotovoltaický list si bere příklad z přírody a využívá koncept transpirace, což je metoda chlazení používaná rostlinami. Stromy přenášejí vodu z kořenů do listů a uvolňují ji póry, aby regulovaly teplotu. Podobně systém PV-leaf využívá naskládané hydrogelové články a bambusová vlákna k pasivnímu čerpání vody ze zásobníku na solární povrch. Tato jednoduchá konstrukce dokáže odvést až 75 % tepla vyvolaného slunečním zářením bez potřeby čerpadel, elektřiny nebo ventilátorů, což vede k chladnějšímu a účinnějšímu solárnímu panelu.
Více než elektřina: Výroba vody a tepla
Stejně jako první bílý solární panel, který umí víc než jen vyrábět elektřinu, i systém PV-leaf přináší do oblasti čisté energie nové možnosti. Během testování výzkumníci použili v procesu chlazení slanou vodu a zjistili, že vzniklou páru lze kondenzovat na pitnou sladkou vodu. To představuje cennou příležitost pro odlehlé komunity, bydlení mimo síť a suché oblasti, které se potýkají s nedostatkem vody.
Procesem kondenzace se získává tepelná energie nízké kvality. Ta sice nestačí k pohonu elektrárny, ale je ideální pro každodenní použití, jako je vytápění domácnosti nebo předehřívání vody. Výzkumníci to popisují jako synergickou konstrukci, která nejen přeměňuje sluneční světlo na elektřinu, ale také využívá teplo a vodu, které se na procesu podílejí. Tento víceúčelový systém má významný potenciál pro udržitelný život.
Konstrukce fotovoltaického listu přispívá k jeho účinnosti. Tvar listu maximalizuje povrchovou expozici, což připomíná skutečný list natahující se ke slunci. Laboratorní testy provedené v reálných podmínkách ukázaly, že PV-leaf překonává tradiční solární panely.
Budoucnost PV-Leaf: Přijde na dvorek ve vaší blízkosti?
Než si představíte svůj dům ozdobený těmito umělými listy, je důležité si uvědomit, že PV-leaf je stále ve vývoji. Ačkoli laboratorní výsledky jsou slibné, systém zatím nebyl přizpůsoben pro komerční využití. Současné prototypy zůstávají objemné a jsou optimalizovány spíše pro testování než pro výrobu. Výzkumníci jsou však optimističtí a předpovídají, že po správných technických úpravách by se PV-leaf mohl stát komerčním produktem.
Tento solární koncept posouvá hranice správným směrem. Na rozdíl od tradičních panelů tento solární panel budoucnosti ukazuje, že energetická řešení mohou být chytřejší, čistší a inspirovaná přírodou.
PV-leaf by se mohl brzy stát součástí domácností, škol a měst a připomínat nám, že někdy se ty nejpokročilejší inovace podobají něčemu, co jsme viděli už dávno – listu nasávajícímu slunce. Možná by tyto solární panely z listů mohly dokonce překonat schopnosti vůbec prvních vícebarevných panelů, které proměnily solární krajinu.