Vedci 15x zvýšili výkon prehliadanej solárnej technológie
Jedným z najelegantnejších fyzikálnych javov je Seebeckov efekt. Tento princíp hovorí, že ak sa na dvoch koncoch špeciálneho materiálu vytvorí teplotný rozdiel, priamo v ňom vznikne elektrický prúd bez akýchkoľvek pohyblivých častí, hluku či emisií. Ide o najpriamejší spôsob premeny tepla na elektrickú energiu, aký poznáme.
Napriek svojej jednoduchosti sa táto myšlienka v solárnej energetike nikdy nepresadila. Dôvodom bola fatálny nedostatok solárnych termoelektrických generátorov (STEG): ich extrémne nízka účinnosť. Doterajšie zariadenia dokázali premeniť menej ako jedno percento slnečného žiarenia na využiteľnú elektrinu, čo ich v porovnaní s fotovoltickými panelmi robilo komerčne bezcennými.
Prelom prišiel od tímu z Rochesterskej univerzity pod vedením profesora Chunlei Guo. Namiesto toho, aby sa snažili vylepšiť polovodičové materiály v jadre zariadenia, čo bol tradičný, no málo úspešný prístup, rozhodli sa pre radikálne odlišnú stratégiu. Svoju pozornosť zamerali na maximalizáciu teplotného rozdielu medzi horúcou a studenou stranou generátora.
Tento inovatívny prístup ukazuje, že najväčšie pokroky často neprichádzajú zo zdokonaľovania existujúcich riešení, ale z prehodnotenia základných predpokladov. Vedecká komunita uviazla v snahe dosiahnuť malé zlepšenia v polovodičoch, zatiaľ čo tento tím sa rozhodol vyriešiť iný, prehliadaný problém, a tým odomkol obrovský potenciál.
Pomocou špeciálnej technológie čierneho kovu a vysokovýkonných laserov vytvorili superabsorpčnú horúcu stranu a vysoko efektívnu studenú stranu. Výsledkom je zariadenie, ktoré generuje pätnásťkrát viac energie ako predchádzajúce STEG generátory. Táto dramatická zmena transformuje technológiu z laboratórnej kuriozity na potenciálne životaschopný zdroj energie.
Hoci táto technológia zatiaľ nemôže konkurovať fotovoltike na strechách domov, jej najväčšie výhody spočívajú v jednoduchosti, absencii pohyblivých častí a extrémnej odolnosti. Vďaka tomu je ideálna pre odľahlé a autonómne aplikácie, kde je spoľahlivosť a nízka údržba dôležitejšia ako maximálna účinnosť. Skutočný potenciál týchto generátorov spočíva v ich robustnosti.
Na rozdiel od krehkých fotovoltických systémov sú termoelektrické generátory pevné a neuveriteľne trvácne. Po dramatickom zvýšení účinnosti sa ich hlavná výhoda – odolnosť – môže konečne naplno prejaviť a otvoriť nové trhy, kde fotovoltika zlyháva, či už kvôli drsným podmienkam alebo potrebe extrémne dlhej životnosti bez údržby.
Zdroj: thecooldown.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
