Daržovių lupenos, vaisių žievės ir kitos bioatliekos netrukus gali tapti žaliava naujo tipo saulės elementams. Lodzės technologijos universiteto mokslininkų komanda kuria sprendimą, kuris leistų elektrą gaminti ne tik ant stogų, bet ir ant langų bei pastatų fasadų.
Pagrindinė idėja – iš bioatliekose esančios anglies pagaminti grafenines kvantines taškeles – nanometrinio dydžio anglies struktūras. Tokie nanomaterialai domina energetikos tyrėjus dėl gebėjimo sugerti šviesą ir būti pritaikomi plonose, lengvose dangose.
Saulės elementai langams ir fasadams
Skirtingai nei įprasti silicio moduliai, kuriami elementai galėtų būti lengvi, lankstūs ir iš dalies permatomi. Tai atvertų galimybę integruoti fotovoltiką į stiklo paketus, vitrininius langus ar net ištisus fasadų sprendinius, kai energiją „renka“ didelė pastato dalis.
Toks požiūris ypač aktualus aukštybiniams biurų pastatams: jų stogo plotas dažnai nedidelis, o fasadų ir įstiklintų paviršių – labai daug. Dėl to net mažesnio efektyvumo technologija teoriškai gali atsipirkti, jei energija gaminama dideliame plote.
Kol kas efektyvumas mažesnis
Mokslininkai pripažįsta, kad dabartiniai prototipai dar nusileidžia tradicinei fotovoltikai: kuriamų elementų efektyvumas šiuo metu yra maždaug tris–keturis kartus mažesnis nei tipinių silicio panelių. Kitaip tariant, vienas kvadratinis metras tokio sprendimo pagamintų mažiau elektros, tačiau jo pranašumas būtų pritaikomumas ten, kur standžių panelių įrengti sudėtinga.
„Mes nenorime apsimesti, kad jau šiandien mūsų elementas efektyvesnis už silicį. Tačiau jei vietoje vien stogo galime panaudoti ir langus bei fasadą, bendras pagaminamos energijos kiekis gali atrodyti visai kitaip“, – sakė projekto vadovas dr. inž. Piotras Zavadzkis.
Dvi kryptys: nauji elementai ir dangos esamiems moduliams
Lygiagrečiai komanda vysto ir kitą kryptį – grafeninių kvantinių taškelių naudojimą kaip dangą tradiciniams saulės moduliams. Tokios dangos galėtų pagerinti darbą prastesnėmis sąlygomis, pavyzdžiui, kai apšvita mažesnė dėl debesuotumo ar nepalankaus kritimo kampo.
Tyrėjai pabrėžia ir gamybos proceso aspektą: reakcijų terpėje naudojamas vanduo, o pati žaliava būtų gaunama iš atliekų. Tokia kombinacija dera su žiedinės ekonomikos logika – siekiu mažinti atliekas ir išteklių vartojimą, kartu kuriant didesnės pridėtinės vertės produktus.
Nuo prototipų iki rinkos dar toli
Technologija jau peržengė vien idėjos stadiją – sukurti mažo masto prototipai ir demonstratoriai, rodantys, kad sprendimas veikia. Vis dėlto komercializaciją labiausiai lems keli veiksniai: efektyvumo didinimas, ilgaamžiškumo patikrinimas ir bandymai didesniuose plotuose, artimuose realiems langams ar fasadų segmentams.
Komanda ruošiasi pereiti į etapą, susijusį su technologijos perdavimu rinkai – planuojama steigti bendrovę, kuri galėtų tęsti plėtrą, pritraukti investicijas ir pasirengti gamybos mastelio didinimui. Kada sprendimas pasieks komercinius pastatus, kol kas neįvardijama – tam reikės išsamių ilgalaikių bandymų ir patikimų rezultatų.
Leave a Reply