Νέα τεχνολογία μετατρέπει τα τζάμια σε ηλιακά πάνελ και παράγει «πράσινη» ενέργεια
Επιστήμονες στην Κίνα παρουσίασαν τεχνολογία που κάνει κάθε τζάμι πηγή ενέργειας.
Ερευνητές στην Κίνα κατάφεραν το αδιανόητο: μια νέα τεχνολογία που θα μπορούσε να μεταβάλει δραστικά τον τρόπο με τον οποίο συλλέγουμε την ηλιακή ενέργεια χωρίς τη δημιουργία φωτοβολταϊκών πάρκων. Στη μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό PhotoniX αναφέρεται η κατασκευή μια διαφανούς επίστρωσης που μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε οποιοδήποτε συνηθισμένο τζάμι, μετατρέποντάς το σε ηλιακό πάνελ χωρίς να αλλοιώνει την όψη ή τη λειτουργία του παραθύρου. Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Nanjing έχει ήδη ετοιμάσει ήδη ένα μικρό πρωτότυπο, δείχνοντας ότι η ιδέα μπορεί να λειτουργήσει σε πραγματικές συνθήκες. Αν η δτεχνολογία αυτή εφαρμοστεί μαζικά, θα μπορούσε να αποδώσει τεράστιες ποσότητες πράσινης ενέργειας.
Η νέα τεχνολογία των υγρών κρυστάλλων
Όπως διαβάζουμε στο Science Alert η επίστρωση αυτή λειτουργεί ως ειδικός «συλλέκτης» φωτός, κατευθύνοντας ένα μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας προς τις άκρες του παραθύρου, όπου βρίσκονται φωτοβολταϊκά στοιχεία. Εκεί, η ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα, ενώ το υπόλοιπο φως συνεχίζει να την πορεία του διατηρώντας τη διαφάνεια και την πιστότητα των χρωμάτων. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το νέο υλικό υπερτερεί σε σχέση με προηγούμενες λύσεις, καθώς επιτυγχάνει υψηλή διαύγεια και σημαντική απόδοση, χωρίς να αλλοιώνει την αισθητική των κτιρίων.
Το «μυστικό» της τεχνολογίας κρύβεται στους λεγόμενους χοληστερικούς υγρούς κρυστάλλους, οι οποίοι έχουν μοναδικές ιδιότητες αλληλεπίδρασης με το φως. Με την κατάλληλη διάταξη πολλών στρωμάτων, το υλικό μπορεί να αξιοποιήσει ολόκληρο το φάσμα της ακτινοβολίας. Στην πράξη, παγιδεύεται μόνο μια συγκεκριμένη μορφή του φωτός, γεγονός που επιτρέπει στο παράθυρο να συνεχίζει να λειτουργεί φυσιολογικά.
Πειράματα και αποδόσεις σε πραγματικές συνθήκες
Στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν με πράσινο λέιζερ, δηλαδή σε μήκος κύματος στο οποίο το ανθρώπινο μάτι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο, το σύστημα κατάφερε να απορροφήσει και να μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια πάνω από το ένα τρίτο της διαθέσιμης ακτινοβολίας. Σε πιο ρεαλιστικές συνθήκες, με το πλήρες φάσμα του φωτός, η συνολική απόδοση άγγιξε το 18%. Ήδη οι ερευνητές έχουν παρουσιάσει ένα πρωτότυπο τζάμι μεγέθους μίας ίντσας, το οποίο παρήγαγε αρκετή ενέργεια για να κινήσει έναν μικρό ανεμιστήρα.
Το μεγάλο πλεονέκτημα της τεχνολογίας είναι ότι δεν απαιτεί περίπλοκες τροποποιήσεις στα παράθυρα. Αυτό σημαίνει ότι θεωρητικά θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε σπίτια, γραφεία και ουρανοξύστες, αξιοποιώντας εκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα γυάλινων επιφανειών που σήμερα μένουν ανεκμετάλλευτα. Οι επιστήμονες ωστόσο παραδέχονται ότι απομένει αρκετή δουλειά. Η σταθερότητα του υλικού, η διαδικασία παραγωγής και κυρίως η συνολική απόδοση μετατροπής ενέργειας πρέπει να βελτιωθούν, καθώς προς το παρόν μόνο ένα μικρό ποσοστό της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε αξιοποιήσιμο ηλεκτρισμό.
Παρά τις προκλήσεις, η τεχνολογία μπορεί να εξελιχθεί σε μια πρακτική και οικονομικά βιώσιμη λύση, προσφέροντας έναν νέο δρόμο για μείωση εκπομπών και ενεργειακή αυτάρκεια. Αν κάποτε τα κτίρια μας γίνουν «γεννήτριες» ενέργειας μέσα από τα τζάμια τους, τότε η αστική εικόνα θα αλλάξει ριζικά.
