Νέα ανακάλυψη: Αυτοθεραπευόμενα ηλιακά πάνελ εξασφαλίζουν το μέλλον στην πράσινη ενέργεια

Οι ερευνητές βρήκαν ένα υλικό που μπορεί να επισκευαστεί μόνο του, φέρνοντας δυνητικά επανάσταση στην κατασκευή ηλιακών πάνελ, την ώρα που το μέλλον της αξιοποίησης του ηλιακού φωτός βρίσκεται κυριολεκτικά μπροστά μας.

By Ερμίνα Παπαδήμα Last updated Sep 28, 2023

Ένα υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως σε ηλιακούς συλλέκτες έχει βρεθεί ότι επισκευάζεται μόνο του όταν καταστραφεί. Παράλληλα μέρος της επιστημονικής κοινότητας, σύμφωνα με πληροφορίες του euronews, πιστεύει ότι αυτή η ικανότητα θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας για το μέλλον της καθαρής ενέργειας. Η ουσία, που ονομάζεται σεληνίδιο του αντιμονίου, είναι αυτό που είναι γνωστό ως υλικό ηλιακής απορρόφησης.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας και τη μετατροπή αυτής της ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ομάδα του Πανεπιστημίου του Γιορκ, στο Ηνωμένο Βασίλειο που έκανε την ανακάλυψη εξετάζει τώρα πώς αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ηλιακών συλλεκτών μεγαλύτερης διάρκειας, οι οποίοι θα μπορούσαν ενδεχομένως να «αυτοθεραπευθούν», όταν φθείρονται ή καταστρέφονται.

Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια για την πρόοδο σε αυτόν τον τύπο τεχνολογίας είναι η αξιοπιστία και η μακροζωία των κυττάρων. Επί του παρόντος, τα ηλιακά πάνελ έχουν μέση διάρκεια ζωής μεταξύ 25-30 ετών, επομένως η ανάπτυξη τεχνολογίας που μπορεί να επισκευαστεί μόνη της θα μπορούσε να είναι μια σημαντική ανακάλυψη.

Η εκπληκτική ικανότητα αυτοθεραπείας του σεληνιδιούχου αντιμονίου είναι παρόμοια με αυτή όταν ένας αστερίας ή ερπετό αναγεννά ένα άκρο μετά από ένα ατύχημα, εξηγεί ο καθηγητής Keith McKenna που ηγήθηκε της έρευνας.

«Η διαδικασία με την οποία αυτό το ημιαγώγιμο υλικό αυτοθεραπεύεται μοιάζει μάλλον με το πώς μια σαλαμάνδρα είναι σε θέση να ξαναβγάλει άκρο όταν αποκόπτεται», λέει. «Το σεληνίδιο του αντιμονίου επιδιορθώνει τους σπασμένους δεσμούς που δημιουργούνται όταν αποκόπτονται με το σχηματισμό νέων. Αυτή η ικανότητα είναι τόσο ασυνήθιστη στον κόσμο των υλικών όσο και στο ζωικό βασίλειο και έχει σημαντικές επιπτώσεις για τις εφαρμογές αυτών των υλικών στην οπτοηλεκτρονική και τη φωτοχημεία».

Τι να αναμένουμε από την τεχνολογία που αξιοποιεί την ηλιακή ενέργεια;

Η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας συνιστά μια διαδικασία που προσφέρει πάρα πολλές δυνατότητες. Πολλές κυβερνήσεις δεσμεύονται να φτάσουν στο σημείο εκπομπής μηδενικών ρύπων μέσα στα επόμενα 10 έως 30 χρόνια, η εξασφάλιση αξιόπιστων εναλλακτικών λύσεων για τα ορυκτά καύσιμα είναι απαραίτητη.

Οι ερευνητές της GlobalData πιστεύουν ότι η ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα (SBSP) θα μπορούσε να είναι το κλειδί για μια συνολική μετάβαση στην πράσινη ενέργεια. Το SBSP περιλαμβάνει τη χρήση κατοπτρικών ανακλαστήρων, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι σε δορυφόρους που κινούνται γύρω από την τροχιά της Γης.

Αυτοί οι ανακλαστήρες θα συγκεντρώνουν την ενέργεια του ήλιου σε ηλιακά πάνελ, επιτρέποντας την αξιοποίηση της ενέργειας εκτός των ωρών της ημέρας. Προς το παρόν, τα ηλιακά πάνελ συλλέγουν ενέργεια κατά μέσο όρο 29 τοις εκατό της ημέρας, αλλά το SBSP θα σήμαινε ότι θα μπορούσαν να φωτίζονται το 99 τοις εκατό του χρόνου.

Προς το παρόν, το SBSP είναι καθαρά εννοιολογικό, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα μπορούσε να γίνει πραγματικότητα σύντομα. Το Εργαστήριο Ναυτικής Έρευνας των ΗΠΑ πραγματοποίησε την πρώτη του δοκιμή σε αυτόν τον τομέα τον Μάιο του 2019.

Νωρίτερα φέτος, επιστήμονες στη Νότια Κορέα δημιούργησαν το πρώτο πλήρως διαφανές ηλιακό πάνελ, το οποίο θα μπορούσε να είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για την οικιακή χρήση ηλιακής ενέργειας. Παραδοσιακά, είναι αδιαφανή λόγω των στρωμάτων ημιαγωγών μέσα στις κυψέλες, αλλά οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Incheon μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν διοξείδιο του τιτανίου και οξείδιο του νικελίου. Πέρυσι αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά ηλιακά πάνελ διπλής όψης, τα οποία διαπιστώθηκε ότι είναι 35 τοις εκατό πιο αποτελεσματικά.