Поиск новых источников энергии: результаты в 2018 году

Дата публикации: 14 декабря 2018

На пороге широкомасштабного промышленного внедрения сейчас находятся ветротрубины, биогаз и солнечные батареи, но на них развитие электроэнергетики не останавливается. В связи с поиском новых источников энергии в 2018 году появилось несколько новых изобретений. Ученые всего мира предложили свои уникальные разработки.

Бактерии вместо электроники

В середине 2018 года университет Британской Колумбии в Канаде представил новую разновидность солнечных панелей. Стандартная солнечная батарея работает по принципу колеса, по которому «бегают» электроны. За счет этого аккумулятор и набирает заряд.

В разработанных канадским университетом панелях работу электронов выполняют бактерии. Как ученые пришли к такому изобретению:

  1. В самом начале биогенные ячейки создавали с использованием натуральных красителей, которые применяются бактериями в процессе фотосинтеза. Его извлекали прямо из бактерий.
  2. В извлечении участвовал растворитель, который иногда полностью уничтожал весь краситель.
  3. В итоге ученые пришли к выводу, что в биогенных ячейках должны находиться сами бактерии.

Бактерии вместо электроники

В результате для создания новых солнечных панелей была модифицирована кишечная палочка. Схема ее использования состояла из нескольких этапов.

  1. Ученые добились того, чтобы в бактерии стало больше ликопина – красного красителя, который делает красными томаты и способствует фотосинтезу.
  2. Им покрывали кишечную палочку, а всю смесь наносили уже на стеклянную поверхность.
  3. Далее были произведены замеры. По результатам выяснилось, что 1 см2 стекла с нанесенной смесью вырабатывал 0,686 мА. Это значение в 2 раза выше, чем у других подобных установок.

Рассчитав затраты на производство нового источника энергии в 2018 году, специалисты выяснили, что способ его изготовления будет в 10 раз меньше по сравнению с панелями, предложенными ранее. Преимущество изобретения и в том, что биогенные солнечные панели эффективны как в солнечную, так и в пасмурную погоду, тогда как обычные в облачные дни вырабатывают очень мало энергии.

Энергия дождя

Китайские ученые смогли расширить возможности солнечных панелей по сбору энергии. Традиционно такие батареи работают в течение светового дня, причем их эффективность высока только при свете солнца. Хоть панели и считаются самым популярным источником энергии, до сих пор они не дают стабильности. Это и есть основная проблема настоящего времени, которую смогли решить китайские ученые Soochow University. Они предложили использовать в качестве нового источника энергии капли дождя.

Энергия дождя

При пасмурной погоде солнечные панели работают не на полную мощность. Ученые смогли частично компенсировать простой батарей, создав устройство-гибрид. Оно собирает энергию как солнца, так и дождя. Для этого в солнечные панели были внедрены трибоэлектрические наногенераторы. В основе их работы лежит эффект появления электрических зарядов из-за трения. Наногенераторы с трибоэлектрическим эффектом способны преобразовывать энергию падающих капель. Такое изобретение позволило увеличить производительность солнечной батареи на 10%.

Новые технологии в солнечных элементах

Изобретение принадлежит китайской компании Hanergy. Это крупнейший производитель тонкопленочных солнечных элементов. В 2018 году отличились три ее дочерние компании: Alta Devices, Solibro и MiaSole. Они разработали новый способ выработки энергии, полученной из солнечных лучей. Она уже побила мировой рекорд по энергоэффективности. На новой технологии работают три солнечных модуля с разной эффективностью преобразования энергии:

  • односегментный GaAs – 25,1%;
  • двойной стеклянный CIGS – 18,72%;
  • на гибкой подложке CIGS – 17,88%.

По словам представителей компании, Hanergy возможности применения этих модулей очень широки. Их используют во всех популярных инновационных областях, включая:

  • транспортные средства;
  • различные виды электроники;
  • беспилотные летательные аппараты, работающие на солнечной энергии;
  • панели крыш домов.

В 2018 году компания Hanergy представила еще одно изобретение – дрон на солнечных батареях. Время его полета без подзарядки достигает 6-10 часов. Для сравнения: беспилотник на литий-ионных батареях может находиться в воздухе только 1,5-2 ч.

Практически во всем мире наблюдается тенденция роста в отношении применения альтернативных источников энергии. На выставке в рамках Конференции ООН 8 ноября 2017 года Кристиан Брейер выступил с докладом о проведенном исследовании. Автор заявил, что к 2050 году мир может полностью перейти на возобновляемые и другие новые альтернативные источники энергии.

Наверх