solarna veza
kallerna/wikimediacommons/ afloresm/wikimediacommons

Výskumníci z Baskickej univerzity (EHU) oznámili výsledky, ktoré môžu zásadne zmeniť budúcnosť solárnej energetiky. Tím pod vedením Dr. Iñiga Gonzáleza de Arrietu dosiahol, že novovyvinuté nanomateriály dokážu absorbovať až 99,5 % dopadajúceho slnečného žiarenia. Konkrétne ide o nanonáihly z kobaltitanu meďnatého.

Takmer dokonalá absorpcia svetla by mohla znamenať revolúciu v prevádzke solárnych veží, ktoré predstavujú kľúčový prvok moderných obnoviteľných zdrojov energie. Na tému upozornil Interesting Engineering.

Nová éra pre solárne veže

Na výskume spolupracoval tím EHU s Kalifornskou univerzitou v San Diegu (UCSD). Spoločne testovali nanonáihly potiahnuté vrstvou oxidu zinočnatého, ktoré preukázali výnimočné optické aj tepelné vlastnosti. V porovnaní s tradičnými materiálmi, akými sú uhlíkové nanorúrky či čierny kremík, dosiahli nielen vyššiu účinnosť, ale aj lepšiu odolnosť voči extrémnym teplotám a vlhkosti.

Koncentrované solárne elektrárne (CSP) fungujú na princípe zrkadiel, ktoré sústredia slnečné lúče na centrálnu vežu. Tá absorbuje a ukladá tepelnú energiu, ktorú možno následne využiť na výrobu elektriny. Aby bol tento proces maximálne efektívny, musí byť povrch veže „ultračierny“, teda schopný pohltiť takmer všetko svetlo bez toho, aby sa poškodil vysokou teplotou.

„Uhlíkové nanorúrky síce absorbujú približne 99 percent svetla, no pri vysokých teplotách a vlhkosti nie sú stabilné. Preto ich treba potiahnuť odolnejším materiálom, čo však znižuje ich účinnosť. Na solárnych vežiach ich preto nemožno efektívne využiť,“ vysvetľuje Dr. González de Arrieta.

Nové nanonáihly tento problém riešia. Vďaka svojej štruktúre a kombinácii s oxidom zinočnatým si zachovávajú stabilitu aj pri extrémnych podmienkach a zároveň poskytujú ešte vyššiu mieru absorpcie.

Solárna energia aj po západe slnka

Na rozdiel od klasických fotovoltických panelov, ktoré premieňajú slnečné svetlo priamo na elektrinu, technológia CSP umožňuje teplo ukladať vo forme tepelnej energie. To sa dosahuje ohrievaním roztavených solí, ktoré energiu uchovávajú a podľa potreby ju uvoľňujú na pohon turbín, a to aj v noci či počas zamračených dní.

Práve vďaka takýmto inováciám môže CSP v budúcnosti ponúknuť stabilnejšie a ekologickejšie riešenie ako bežné fotovoltické systémy. Doteraz však bola jej slabinou vyššia cena a zložitejšia údržba. Nové nanomateriály z EHU by to mohli zmeniť.

Spolupráca naprieč kontinentmi

Experimenty prebiehali v jednom z mála európskych laboratórií, ktoré dokážu presne merať vlastnosti materiálov pri extrémnych teplotách. Na výskume sa podieľal aj Dr. Renkun Chen z UCSD, ktorý v spolupráci s americkým Ministerstvom energetiky testuje nanonáihly priamo v prevádzke solárnych veží.

Hoci ide zatiaľ o ranú fázu výskumu, výsledky naznačujú zásadný krok smerom k čistejším, efektívnejším a spoľahlivejším solárnym systémom. V Španielsku dnes CSP elektrárne pokrývajú približne 5 % celkovej spotreby elektriny, no experti predpokladajú, že s nástupom nových materiálov by sa tento podiel mohol výrazne zvýšiť.

„Vývoj nových povrchových vrstiev s ešte lepšími absorpčnými vlastnosťami je kľúčom k efektívnejším solárnym vežiam,“ zdôrazňuje González de Arrieta. Podľa neho sa tím do budúcna plánuje zamerať aj na vylepšenie elektrickej vodivosti nanonáihiel pomocou nových typov povlakov.

Výsledky výskumu boli publikované v časopise ScienceDirect a zhrnuté aj v univerzitnom magazíne Campusa. Tento objav predstavuje ďalší krok na ceste k energetickej sebestačnosti a ukazuje, že aj nanometrové inovácie môžu mať makroskopický dopad na budúcnosť čistej energie.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú

NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP