Atslēgas līdzņemšanai
- Zinātnieki ir izstrādājuši autonomu sistēmu, kas izmanto parastos saules paneļus, lai ražotu gan elektrību, gan ūdeni.
- Sistēmā tiek izmantots īpašs hidrogēls, kas spēj savākt ūdens tvaikus no atmosfēras.
-
Ūdens tiek izmantots augu apūdeņošanai un paneļa atdzesēšanai, tādējādi palielinot to efektivitāti.
Saules paneļi piedāvā lielisku iespēju radīt zaļo enerģiju, un pētnieki tagad ir atraduši veidu, kā padarīt tos vēl noderīgākus.
Zinātnieku komanda ir izveidojusi ar saules enerģiju darbināmu autonomu sistēmu, kas ne tikai izmanto saules paneļus enerģijas ražošanai, bet arī izmanto lieko siltumu, lai no gaisa iegūtu ūdeni.
"Saules elektrostaciju efektivitātes uzlabošana ir stunda," portālam Lifewire, izmantojot LinkedIn, pastāstīja Sunils Maisors, alternatīvā enerģijas un ūdens taupīšanas uzņēmuma Hinren Engineering dibinātājs un izpilddirektors. "Šis būs ievērojams izgudrojums fotoelementu nozarē, un tas lielā mērā nodrošinās ilgtspējību ūdens, enerģijas un uztura ciklā."
Ūdenssports
Saūda Arābijas Karaļa Abdullas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes (KAUST) vides zinātnes un inženierzinātņu profesora Penga Vana vadībā zinātnieki novietoja parastos saules paneļus virs īpaša hidrogēla, kas spēj savākt gaisā esošos ūdens tvaikus. Kad lieko siltumu no paneļiem nokļūst gēlā, tas izdala tvaiku kastē, kur tas pēc tam tiek kondensēts ūdens pilienos.
Lai pārbaudītu koncepciju, pētnieki izveidoja savas sistēmas prototipa versiju un veica to trīs testos dažādos gada laikos. Divās nedēļās gada karstākajā laikā sistēma no gaisa saražoja 1519 vatstundas elektroenerģijas un aptuveni divus litrus ūdens. Šie divi litri tika izmantoti, lai apūdeņotu 60 ūdens spinātu sēklas, kas iestādītas plastmasas kastē, un pētnieki atzīmēja, ka 57 no tām sadīguši un normāli auguši.
Paziņojumā Vans atzīmēja, ka zinātnieki vēlas izmantot sistēmu, lai lēti nodrošinātu enerģiju un ūdeni, lai palīdzētu miljoniem cilvēku, kas dzīvo ārpus tīkla, jo īpaši attālos un īpaši sausa klimata apgabalos.
Tas ir cienīgs mērķis, ņemot vērā Pasaules Veselības organizācijas (PVO) aplēses, ka vairāk nekā diviem miljardiem cilvēku nav piekļuves droši pārvaldītiem dzeramā ūdens pakalpojumiem. Faktiski 2019. gada ziņojums no Our World In Data atklāja, ka nehigiēnisks ūdens dēļ katru gadu mirst vairāk nekā miljons cilvēku.
"Mūsu mērķis ir izveidot integrētu tīras enerģijas, ūdens un pārtikas ražošanas sistēmu, jo īpaši ūdens radīšanas daļu mūsu dizainā, kas mūs atšķir no pašreizējās agrofotoelektriskās enerģijas," atzīmēja Vans.
Mazāk atkritumu
Zinātnieki atzīmē, ka papildus siltuma izmantošanai atmosfēras ūdens aizturēšanai hidrogēls palīdz arī palielināt saules paneļu efektivitāti.
Saskaņā ar Maisoru, mazāk nekā 20 procenti enerģijas, kas nonāk saules baterijā, tiek pārvērsta elektrībā. Pārējais tiek pārvērsts siltumā, kā rezultātā paneļi kļūst vēl mazāk efektīvi.
Wang sistēma palīdz atrisināt šo problēmu, darbojoties divos režīmos. Dzesēšanas režīmā hidrogēls visu laiku ir pakļauts atmosfēras gaisa iedarbībai. Nakts laikā tas savāc ūdens molekulas, kuras, karsējot nākamajā dienā, iztvaiko un paņem no paneļa lieko siltumu, pazeminot to temperatūru.
"Tā cilvēka ķermenis samazina temperatūru, svīstot," saka Vans. Dzesēšanas režīms nesavāc ūdeni, taču, pēc pētnieku domām, tas var palīdzēt palielināt saules paneļa elektrisko jaudu par aptuveni 10 procentiem.
Jordans Makniks, Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) vadošais enerģētikas un ūdens un zemes analītiķis, Lifewire pa e-pastu pastāstīja, ka Vanga pētījumi varētu sniegt jēgpilnu risinājumu, lai vienlaikus risinātu problēmas saistībā ar piekļuvi enerģijai, ūdenim un pārtikas produktiem. apgabali, kuros visā pasaulē trūkst infrastruktūras.
"Tomēr joprojām pastāv problēmas, kas saistītas ar šo tehnoloģiju zemes izmantošanas prasībām saistībā ar to, cik daudz ūdens tās var saražot noteiktā apgabalā, un tas varētu ierobežot to potenciālu paplašināt plašākiem lietojumiem," novēroja. Makniks.
Lai koncepcijas pierādījumu pārvērstu par īstu produktu, komanda plāno izveidot labāku hidrogēlu, kas varētu absorbēt vairāk ūdens no gaisa, pirms sistēma tiek izmantota reālajā pasaulē.
"Apvienoto Nāciju Organizācijas izvirzītajos ilgtspējīgas attīstības mērķos ir nodrošināt, ka ikvienam uz Zemes ir pieejams tīrs ūdens un tīra enerģija par pieņemamu cenu, " atzīmēja Vans. "Es ceru, ka mūsu dizains var būt decentralizēta elektroenerģijas un ūdens sistēma māju apgaismošanai un ūdens kultūrām."
