По оценкам экспертов, лишь 10 - 25% энергии вырабатывается солнечными панелями в пасмурные дни по сравнению с ясной, солнечной погодой. Учитывая изменчивость производительности солнечных панелей в плохую погоду, в сочетании с быстрым истощением традиционных источников энергии и деградацией окружающей среды - ученые всего мира работают над разработкой дополнительных экологически-чистых способов выработки энергии.

Производство энергии из дождя

Благодаря развитию инновационных исследований в области солнечной энергетики - потенциал фотоэлектрических элементов для производства энергии из дождевой воды может быть лучше изучен.

Состоящая, в основном, из растворенных материалов в виде частиц и газов в атмосфере, дождевая вода, падает под действием силы тяжести в виде капель. В каплях дождя присутствуют различные соли, в том числе натрий, кальций и аммоний, которые распадаются на положительные и отрицательные ионы.

В результате этого химического состава, исследователи из Ocean University в Циндао, Китай, полагают, что они могут манипулировать ионизированными компонентами дождя, для использования простой химической реакции, которая может помочь генерировать электричество.

Графеновые солнечные панели подходят для любой погоды 

Благодаря добавлению ультра-тонкого слоя электронно-обогащенного графена в качестве верхнего слоя солнечных панелей, подходящего для любой погоды, - ионы, присутствующие в каплях дождя, способны реагировать на слой графена, производя энергию.

Состоящий из одного слоя связанных атомов углерода, превосходные свойства графена проводимости и прозрачности позволяют свету проникать в солнечные панели для того, чтобы производить электрический ток в пределах солнечной батареи. Если идет дождь, графен связывает свои электроны с положительно заряженными ионами, присутствующими в дождевых каплях в процессе, известном под названием "основной реакции кислоты Льюиса".

На этом этапе контакта, когда вода и графен соединяются, вода обогащается положительными ионами, а графен обогащается делокализованными электронами. Это столкновение создает двойной слой, состоящий из электронов и положительно заряженных ионов, которое часто называют ионистор, где разность потенциалов достаточна для получения напряжения и тока для производства энергии.

То, что исследователи из Ocean University называют "солнечные батареи в любую погоду," - эти солнечные батареи предлагают уникальную долгосрочную составляющую стабильности для панелей, которые могут быть использованы как в ясную погоду, так и во время дождя. Несмотря на свое обещание, пока солнечные элементы с графеновым покрытием способны трансформировать только 6,5% энергии, в то время как большинство солнечных панелей способны конвертировать около 22,5%.

Дальнейшие исследования в области полного потенциала графена для целей использования в области солнечной энергетики могут иметь важное значение для будущего устойчивой энергетики.

Сбор дождевой воды

В то время как использование осадков в качестве вторичного источника энергии все еще находится на ранних стадиях исследования, гибридная система солнечной энергии и ветра существовала на протяжении нескольких лет, предлагая усилия по повышению производства энергии.

Благодаря оптимизации основных зеленых технологий - ветровых турбин, фотоэлектрической системы, сбора дождевой воды и системы утилизации, естественной вентиляции и освещения крыш - эта система является отличной альтернативой для получения эффективной энергии, особенно для использования в больших зданиях.

По мере того, как ветровые турбины и солнечные фотоэлектрические панели генерируют и хранят энергию в аккумуляторах для будущего использования в зданиях, дождевая вода в рамках этой гибридной системы также собирается для получения энергии.

Сбор дождевой воды, как выяснилось, стало логичным решением для использования как в возобновляемых источниках энергии, а также как способ решения проблем водных ресурсов в некоторых районах мира. В рамках этой гибридной системы, дождевую воду собирают с крыши в две емкости для хранения воды, где вторичный резервуар для хранения воды получает дополнительную дождевую воду только после того, как первичный заполнен.

Во время сбора дождя, потребление энергии снижается, что особенно важно для использования в высотных зданиях, которые требуют откачки воды. Эта система хранения дождевой воды интегрирована с автоматическим охлаждением и очисткой системы, где постоянный поток воды был разработан для очистки и охлаждения крыши, которая также улучшает электрическую эффективность системы солнечных фотоэлектрических установок.

Хранится ли дождевая вода в качестве дополнения к существующим энергетическим системам, или специфическим компонентам ионизации капель дождя - это может повысить выработку энергии солнечных энергетических панелей. Таким образом, будущее дождевой воды в качестве источника возобновляемой энергии имеет большие перспективы.

Читать также: ТОП-5 необычных гаджетов на солнечной энергии

По материалам: www.azocleantech.com

Заметили ошибку? Сообщите на почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. !