Спосіб збільшити ефективність сонячних батарей

Вчені з Кембриджського університету в Англії знайшли спосіб збільшити ефективність сонячних батарей. У цьому їм допомогла сама природа - система перетворення сонячних променів в енергію виявилася самою продуманою і продуктивною у рослин. Згідно з повідомленням фізиків, відкриття полягає в тому, що для фотосинтезу і отримання енергії рослини використовують квантову механіку, що дозволяє переробляти випромінювання найбільш ефективним способом. Свої відкриття вчені опублікували в грудневому номері журналу Physical Review Letters. "Вчені в усьому світі досліджують роботу фотосинтезу на квантовому рівні для того, щоб спроектувати кращі сонячні батареї. Ми б хотіли створити систему, яка дійсно допоможе вирішити проблему енергетичної кризи ", - говорить дослідник Енді Паркер, фізик з Кембриджського університету в Англії.  Фотосинтез в рослинах і більшості бактерій має багато спільного з технологією, за якою працюють сонячні батареї: зелений пігмент вловлює енергію світла і передає її електронам, які при проходженні довгого ланцюжка хімічних реакцій утворюють молекули з вельми енергоємними хімічними зв'язками, що дозволяє накопичувати і передавати велику кількість енергії. Зараз дослідники припускають, що відносно проста біологічна техніка, що збирає сонячне світло в принципі може перетворювати сонячне проміння на електрику дуже ефективно.  Вчені висловлюють сумніви в тому, що їм вдасться відтворити всю схему, що працює в рослинах, цілком: живі системи занадто складні. До того ж при фотосинтезі відбувається обмін не тільки енергією, але і речовиною, що недоречно, якщо мета - просто отримати електрику. Тим не менш, ніщо не заважає запозичити лише необхідні для вирішення поставленого завдання елементи фотосинтезу. Запропонована модель фотосинтетичних сонячних батарей поки існує лише в теорії, її реалізація на практиці, зрозуміло, зіткнеться з багатьма труднощами. Дослідники додають, що вони ще не побудували цю систему в реальному житті, так як моделювання реальних, актуальних систем більш складний процес. Це не перша спроба вчених знайти метод, що дозволяв би більш ефективно використовувати площі сонячних батарей і збільшити їх коефіцієнт корисної дії. У 2012-му в лабораторії електроніки та органічної оптики технологічного інституту Массачусетсу (MIT) було створено незвичайні сонячні батареї. Команда інженерів і біологів, якими керував професор Марк Балдо, вирішили, що рослинні білки цілком здатні виробляти енергію, якої вистачить, наприклад, для зарядки акумуляторів ноутбука. Для натурного перетворювача світла в електрику вчені використовували фотосинтетичні білки, які були витягнуті з бактерій Rhodobacter sphaeroides (Rhodobacter sphaeroides - фотосинтетичний організм, що інтенсивно вивчається, через свій механізм фотосинтезу. Rhodobacter знаходять у прісноводих або морських середовищах. Метаболізм багатьох видів має значний інтерес, особливо у зв'язку зі створенням поновлюваних джерел енергії) і хлоропластів, листя шпинату (листя шпинату - енергетична цінність: 126 кДж, 30 ккал, білки 3,6 г, вуглеводи 2,7 г ,жири 0,5 г).  ККД таких батарей становить 12 %, і його можна підняти до 20 %, в поєднанні з невеликою вартістю виготовлення. Більш того, досліди показали - виробництво таких білкових панелей дозволяє заощадити енергію, яку витрачають на виготовлення звичайних кремнієвих сонячних колекторів на напівпровідниках. Також вони більш екологічні і в перспективі зможуть самовідновлюватися при закінченні гарантійного терміну, що робить їх виробництво більш вигідним.

Володимир Циганенко

Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua

в начало