Изследователите са разработили дизайн, вдъхновен от листата, който улавя слънчевата енергия и генерира прясна вода, имитирайки реалните растителни процеси.
Изследователи от Имперския колеж в Лондон изобретяват нов дизайн, подобен на листа, който събира и генерира фотоволтаична слънчева енергия и произвежда прясна вода, като имитира процесите, открити в истински растения.
Това се казва в прессъобщение на институцията, публикувано във вторник.
PV-листо
Наречена PV-leaf, иновацията „използва евтини материали и може да вдъхнови следващото поколение технологии за възобновяема енергия“.
Проучванията вече са установили, че фотоволтаичните листа могат да „генерират над 10 процента повече електроенергия в сравнение с конвенционалните слънчеви панели, които губят до 70 процента от входящата слънчева енергия в околната среда“.
Изобретението също така има капацитета да произвежда над 40 милиарда кубически метра прясна вода годишно до 2050 г., ако се използва ефективно.
„Този иновативен дизайн има огромен потенциал за значително подобряване на производителността на слънчевите панели, като същевременно гарантира рентабилност и практичност“, казва д-р Ган Хуанг, почетен научен сътрудник в катедрата по химическо инженерство и автор на новото проучване.
Изкуственото листо е проектирано да премахне нуждата от помпи, вентилатори, контролни блокове и скъпи порести материали. Освен това може да осигури топлинна енергия, да се адаптира към различни слънчеви условия и да понася температурни промени на околната среда.
„Прилагането на този иновативен дизайн, подобен на листо, може да помогне за ускоряване на глобалния енергиен преход, като същевременно се справя с две неотложни глобални предизвикателства: нуждата от повече енергия и прясна вода“, казва професор Христос Маркидес, ръководител на лабораторията за процеси на чиста енергия и автор на изследването.
Имитиране на истински листа
Фотоволтаичните листа са вдъхновени от истинските листа и имитира техния процес на транспирация, което позволява на растенията да движат водата от корените си до края на листата си.
Поради това водата може да се движи, разпределя и изпарява през PV-листа, докато естествените влакна имитират снопчета листни вени, а хидрогеловете симулират гъбени клетки за ефективно отстраняване на топлината от слънчевите PV клетки.
Това не е първият път, когато учените се вдъхновяват от растенията, за да създават енергия. През октомври 2019 г. екип от учени от университета в Кеймбридж създава „изкуствено листо“, което може да произвежда чист газ, наречен синтетичен газ, използвайки само слънчева светлина, въглероден диоксид и вода.
След това, през август 2020 г., изследователи от същата институция разработват плаващи „изкуствени листа“, вдъхновени от фотосинтезата, за генериране на чисти горива от слънчева светлина и вода. Тогава е съобщено, че автономните устройства са достатъчно леки, за да плават и биха осигурили устойчива алтернатива на изкопаемите горива, без да заемат място на сушата като традиционните слънчеви панели.
Възможно ли е листата да осигурят основата за преминаване от замърсяващи горива към по-чисти и екологични опции? Само бъдещето може да отговори на този въпрос.
Изследването е публикувано в Nature Communications.
Източник: InterestingEngineering
