Moč sa mení na energiu. Vedci vylepšili solárne panely o 60 % spôsobom, aký by ti nikdy nenapadol
Výskumníci zo Stanfordovej univerzity predstavili prelomový systém, ktorý premieňa moč na hnojivo pomocou solárnej energie a zároveň zvyšuje energetickú účinnosť solárnych panelov o 60 percent. Tento technologický prototyp ponúka efektívne riešenie pre oblasti so slabým prístupom k elektrickej sieti, nedostatočnou sanitáciou a vysokými nákladmi na poľnohospodárske vstupy.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneZáklad systému tvorí elektrochemická jednotka, ktorá využíva energiu zo slnečných panelov na separáciu amoniaku z moču. Získaný amoniak sa následne zachytáva vo forme síranu amónneho, čo predstavuje štandardne používané dusíkaté hnojivo v agrárnom priemysle. V procese dochádza k integrácii odpadového tepla zo solárnych panelov, čím sa urýchľuje chemická reakcia, znižuje sa prehrievanie technológie a zároveň sa zvyšuje celková energetická výťažnosť systému. Na tému upozornil Interesting Engineering.
Vedci odhalili prelom v spracovaní ľudského moču
Projekt vedie William Tarpeh, odborník na chemické inžinierstvo, ktorý sa zameriava na udržateľné využívanie odpadu. Vývoj tohto riešenia vychádza z princípu maximálneho zhodnotenia dusíka, ktorý sa pri bežnom spracovaní odpadových vôd stráca a pritom má vysoký potenciál ako agronomický zdroj. Pri výrobe dusíkatých hnojív dochádza bežne k vysokým emisným stratám a väčšina produkcie pochádza z energeticky náročných prevádzok vo vysoko industrializovaných krajinách. Naproti tomu moč obsahuje dostatok dusíka na pokrytie približne 14 percent globálneho dopytu po tejto kľúčovej živine.

Systém využíva medené potrubie pripevnené k zadnej strane solárnych panelov na efektívne odvádzanie a akumuláciu tepla. Výsledkom je zvýšenie elektrického výkonu takmer o 60 percent a zlepšenie účinnosti zachytávania amoniaku o viac než 20 percent. Celá technológia funguje autonómne, bez nutnosti pripojenia na centrálnu sieť, čo umožňuje decentralizované využitie v komunitách mimo dosahu konvenčnej infraštruktúry.
Podľa Orisy Coombs, hlavnej autorky štúdie a doktorandky strojného inžinierstva, poskytuje moč každého jednotlivca dostatok dusíka na zásobenie menšej záhrady. Riešenie zároveň ponúka možnosť lokalizovanej výroby hnojív presne tam, kde ich poľnohospodári potrebujú, bez logistických záťaží a závislosti od dovozu. Okrem výroby hnojiva systém zároveň vytvára elektrickú energiu, ktorú možno ukladať alebo distribuovať ďalej, čím sa otvára priestor pre zníženie závislosti od tradičných energetických zdrojov.
Model vyvinutý výskumným tímom umožňuje presne predikovať správanie systému na základe slnečného žiarenia, vonkajšej teploty a elektrických parametrov. V prostrediach ako Uganda, kde sú ceny hnojív extrémne vysoké a dostupnosť energie obmedzená, môže mať každá vyprodukovaná jednotka dusíka ekonomickú hodnotu až 4,13 dolára, čo výrazne prevyšuje návratnosť podobných riešení v Spojených štátoch.
Technológia prináša zásadný pokrok aj v oblasti sanitácie. Odstránením dusíka z moču sa výrazne znižuje environmentálna záťaž a zároveň sa zvyšuje bezpečnosť odpadovej vody pri opätovnom použití napríklad na zavlažovanie. V súčasnosti zostáva viac než 80 percent svetovej odpadovej vody nevyčistenej, čo najmä v krajinách s nižším príjmom vedie k znečisťovaniu spodných vôd a eutrofizácii vodných ekosystémov.
Orisa Coombs zdôrazňuje, že ide o mimoriadne komplexné riešenie. „Často vnímame vodu, potraviny a energiu ako oddelené systémy, no táto technológia dokazuje, že jedno inovatívne inžinierske riešenie dokáže súčasne adresovať všetky tri výzvy. Je čisté, škálovateľné a doslova poháňané slnkom,“ uvádza.
Výskumný tím aktuálne pracuje na rozšírenej verzii prototypu s trojnásobnou kapacitou, ktorá umožní spracovať väčší objem moču v kratšom čase. Predpokladá sa, že táto technológia nájde uplatnenie aj v priemyselných areáloch, ako sú čističky odpadových vôd, kde možno nadbytočné teplo využiť na ďalšie procesy bez zvýšených prevádzkových nákladov.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Slováci robia pri kúrení zbytočné chyby. Pozri si jednoduché tipy, ako znížiť účty za energie

Nový akčný film práve dorazil online aj s dabingom. Svet v ňom ovládli monštrá

Myslel som si, že za kvalitné slúchadlá treba zaplatiť viac. Tieto mi však zmenili názor (RECENZIA)

Blízko Zeme našli novú planétu. Dlhé roky sa skrývala pred zrakmi astronómov

Vedci vytvorili robotického psa riadeného ľudskými mozgovými bunkami. Výsledok pripomína sci-fi
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Odchod starostu vyjde obec na 28-tisíc eur. Odstupné môže dosiahnuť päť platov

„Nech zhorí všetko, čo mám.“ Oski Barami odišiel do USA, pripúšťa aj život bez návratu

Štát ponúka Slovákom na digitálny kurz až 1 500 eur: Žiadať môžu aj zamestnaní

Na Slovensko prichádza ochladenie: V dolinách môže byť až −5 °C (PREDPOVEĎ)

Slovenský hrad je na predaj: Ponúka 4 luxusné apartmány aj kaplnku, na obnovu išlo približne 10 miliónov eur
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
- Číňania majú ďalší automobilový megahit. Predali 300 000 kusov jediného SUV a prekonali rekord
- Porušia 30-ročnú tradíciu. Japonská automobilka sa kvôli Číne rozhodla k historickému kroku
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
-
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Číňania majú ďalší automobilový megahit. Predali 300 000 kusov jediného SUV a prekonali rekord
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
- Porušia 30-ročnú tradíciu. Japonská automobilka sa kvôli Číne rozhodla k historickému kroku
-
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Nové sci-fi konečne dorazilo online. Stojí za ním tvorca Gladiátora
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Odchod starostu vyjde obec na 28-tisíc eur. Odstupné môže dosiahnuť päť platov

„Nech zhorí všetko, čo mám.“ Oski Barami odišiel do USA, pripúšťa aj život bez návratu

Štát ponúka Slovákom na digitálny kurz až 1 500 eur: Žiadať môžu aj zamestnaní

Na Slovensko prichádza ochladenie: V dolinách môže byť až −5 °C (PREDPOVEĎ)

