Önemli Bilgiler
- Bilim adamları, hem elektrik hem de su üretmek için normal güneş panelleri kullanan bağımsız bir sistem tasarladılar.
- Sistem, atmosferden su buharı toplamakta usta olan özel bir hidrojel kullanır.
-
Su, bitkileri sulamak ve paneli soğutmak için kullanılır, böylece verimlilikleri artar.
Güneş panelleri yeşil enerji üretmek için harika bir seçenek sunuyor ve araştırmacılar şimdi onları daha da kullanışlı hale getirmenin bir yolunu buldular.
Bir bilim adamları ekibi, yalnızca enerji üretmek için güneş panelleri kullanan değil, aynı zamanda havadan su yapmak için fazla ısıyı kullanan, güneş enerjisiyle çalışan bağımsız bir sistem yarattı.
Alternatif enerji ve su tasarrufu girişimi Hinren Engineering'in kurucusu ve CEO'su Sunil Mysore, LinkedIn aracılığıyla Lifewire'a verdiği demeçte, "Güneş enerjisi santrallerinin [verimliliğini] iyileştirmek bir saatin ihtiyacıdır" dedi. "Bu, fotovoltaik endüstrisinde çığır açan bir buluş olacak ve su-enerji-beslenme döngüsünde sürdürülebilirliği sağlamada uzun bir yol kat edecek."
Su Sporları
Suudi Arabistan'daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde (KAUST) çevre bilimi ve mühendisliği profesörü olan Peng Wang liderliğindeki bilim adamları, havadaki su buharını toplayabilen özel bir hidrojelin üzerine düzenli güneş panelleri yerleştirdiler. Panellerden gelen aşırı ısı jele ulaştığında, buharı bir kutuya bırakır ve burada yoğunlaştırılarak su damlacıklarına dönüşür.
Konsepti test etmek için araştırmacılar, sistemlerinin bir prototip versiyonunu oluşturdular ve yılın farklı zamanlarında üç testte bu sistemin adımlarını attılar. Yılın en sıcak döneminde iki haftada sistem, havadan 1.519 watt-saat elektrik ve yaklaşık iki litre su üretti. Bu iki litre, plastik bir kutuya ekilen 60 adet su ıspanak tohumunun sulanması için kullanıldı ve araştırmacılar, bunların 57 tanesinin filizlenip normal şekilde büyüdüğünü kaydetti.
Bir açıklamada Wang, bilim adamlarının sistemi, özellikle uzak ve özellikle kuru iklim bölgelerinde şebekeden bağımsız yaşayan milyonlarca insana yardım etmek için ucuza enerji ve su sağlamak için kullanmak istediklerini kaydetti.
Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) iki milyardan fazla insanın güvenli bir şekilde yönetilen içme suyu hizmetlerine erişiminin olmadığını tahmin ettiği düşünüldüğünde, bu değerli bir hedef. Aslında, Our World In Data'nın 2019 tarihli bir raporu, hijyenik olmayan suyun her yıl bir milyondan fazla ölümle sonuçlandığını keşfetti.
"Amacımız, özellikle tasarımımızdaki su oluşturma kısmı olmak üzere, bizi mevcut tarımsal fotovoltaiklerden ayıran entegre bir temiz enerji, su ve gıda üretimi sistemi oluşturmaktır," dedi Wang.
Daha Az Atık
Atmosferik suyu hapsetmek için ısıyı kullanmaya ek olarak, bilim adamları hidrojelin güneş panellerinin verimliliğini artırmaya da yardımcı olduğunu belirtiyorlar.
Mysore'a göre, bir güneş paneline çarpan enerjinin yüzde 20'sinden daha azı elektriğe dönüşüyor. Geri kalan kısım ısıya dönüştürülür ve bu da panellerin daha da verimsiz hale gelmesine neden olur.
Wang'ın sistemi, iki modda çalışarak bu sorunun çözülmesine yardımcı olur. Soğutma modunda, hidrojel her zaman atmosferik havaya maruz kalır. Gece boyunca, ertesi gün ısıtıldığında buharlaşan su moleküllerini toplar ve paneldeki fazla ısıyı alarak sıcaklıklarını düşürür.
"İnsan vücudunun terleyerek sıcaklığı bu şekilde düşürmesi," diyor Wang. Soğutma modu hiç su toplamaz, ancak araştırmacılara göre, bir güneş panelinin elektrik çıkışını yaklaşık yüzde 10 artırmaya yardımcı olabilir.
Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nın (NREL) önde gelen Enerji-Su-Arazi analisti olan Jordan Macknick, Lifewire'a e-posta yoluyla Wang'ın araştırmasının enerji, su ve gıda erişim zorluklarını aynı anda ele almak için anlamlı bir çözüm sağlayabileceğini söyledi. dünya çapında altyapısı olmayan alanlar.
"Ancak, belirli bir alanda ne kadar su üretebilecekleri bağlamında bu teknolojilerin arazi kullanım gereksinimleriyle ilgili zorluklar var ve bu da daha büyük uygulamalar için ölçek büyütme potansiyellerini sınırlayabilir", gözlemlendi. Macknick.
Konsept kanıtı tasarımını gerçek bir ürüne dönüştürmek için ekip, sistemi gerçek dünyada kullanıma sokmadan önce havadan daha fazla su emebilen daha iyi bir hidrojel oluşturmayı planlıyor.
"Dünyadaki herkesin temiz suya ve uygun fiyatlı temiz enerjiye erişmesini sağlamak, Birleşmiş Milletler tarafından belirlenen Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerinin bir parçasıdır," dedi Wang. "Umarım tasarımımız, evleri ve su ürünlerini aydınlatmak için merkezi olmayan bir güç ve su sistemi olabilir."
