Didelio našumo nanotechnologinės medžiagos, kuriomis gali būti dengiami plokšti paviršiai, pasižymi maždaug 7-8 kartus didesniu efektyvumu už ankstesnius termoelektrinius saulės generatorius. Pasak Bostono universiteto ir Masačiusetso technologijos instituto tyrėjų (JAV), savo darbą publikavusių prestižiniame „Nature Materials“ žurnale, šis atradimas leidžia pagalvoti apie realų naujų technologijų prieinamumą tiek gyventojams, tiek pramonei.
Pastaruoju metu saulės energetikoje yra plėtojamos dvi pagrindinės technologijos. Fotovoltiniai elementai saulės šviesą verčia į elektros srovę, o šiluminiai saulės energijos generatoriai saulės šviesą naudoja vandeniui šildyti. Paprastai fotovoltiniai elementai yra montuojami ant plokščių pagrindų, tuo tarpu šiluminių saulės energijos generatorių paviršiai yra labiau tinkami gyvenamosioms patalpoms ir stambiems pramoniniams parkams.
Dėl ribotų medžiagų savybių, šiluminių saulės įrenginių efektyvumas buvo ganėtinai mažas, o tai reiškė prastesnį jų ekonomiškumą. Mokslininkų grupė pristatė dvi naujoves: patobulintą šviesą sugeriantį paviršių, kurio savybes lemia novatoriškos nanostruktūrinės termoelektrinės medžiagos, bei modifikuotą hermetiško energiją sulaikančio pagrindo versiją. Pasak straipsnio bendraautoriaus, fizikos profesoriaus Žifengo Reno (Zhifeng Ren), naudojamos kartu, abi technologijos praplečia šiluminių saulės energijos generatorių galimybes.
„Mes sukūrėme plokščią paviršių, kuris gali ne tik kaitinti vandenį, bet ir toje pačioje sistemoje išgauti elektros srovę, – pasakoja tyrėjas. – Galimybė generuoti elektros srovę, minimaliomis sąnaudomis patobulinant egzistuojančias technologijas, leidžia kalbėti apie didelį šio tipo energijos generatorių atsiperkamumą“.
Naudodami nanotechnologijų inžinerijos metodus, mokslininkai suderino didelio našumo termoelektrines medžiagas su atitinkamo saulės spinduliuojamo spektro sugėrikliais, kuriuos sumontavo hermetiškose kamerose. Tai leido gerokai padidinti įrenginio keitimo efektyvumo rodiklį.
Pasak Ž. Reno, jų išradimas leidžia tikėtis, jog pavyks įdiegti greitai ekonomiškai atsiperkančias saulės energijos technologijas, kurių poreikis nuolat auga.
„Jau sukurtos šiluminės saulės energijos technologijos visai neblogai kaitina vandenį, – toliau tęsia profesorius. – Mūsų naujasis produktas pasižymi tuo, kad užtikrina vandens kaitinimą ir elektros srovės generavimą tuo pačiu metu. Dėl šios išskirtinės savybės visa sistema potencialiam vartotojui kur kas greičiau atsipirks. Manome, kad atsipirkimo laikotarpis būtų netgi trečdaliu trumpesnis“.
Aut. teises: MokslasPlius
Parengė: Saulius Žukauskas
