Znajdź zawartość

W Lawrence Berkeley National Laboratory stworzono półprzewodnikowy nanokryształ, który może kontrolować ilość przepuszczanego ciepła słonecznego i jest przy tym przezroczysty. Przełomowa technologia, która znajdzie zastosowanie w budynkach, jest pierwszą, która umożliwia selektywną kontrolę promieniowania w bliskiej podczerwieni. Wyprodukowanie przezroczystego materiału elektrochromatycznego, który pozwala na zmianę przepuszczalności w podczerwieni to bezprecedensowe osiągnięcie - mówi Delia Milliron, która kierowała zespołem naukowym. Dodatkową zaletą jest fakt, że do zmiany zabarwienia materiału wymagana jest znacznie mniejsza ilość energii niż w podobnych tego typu rozwiązaniach. Odpowiednie dynamiczne pokrycie dla okien w budynku może oznaczać kolosalne oszczędności w eksploatacji. O tym, ile energii jest zużywane przez budynki niech świadczy fakt, że jej wykorzystanie przyczynia się do ponad 40% amerykańskiej emisji związkow węgla. Tymczasem, jak wynika z badań National Renewable Energy Laboratory, odpowiednie pokrycia dla okien mogą pozwolić na obniżenie kosztów klimatyzacji o 49%, a kosztów oświetlenia o 51%. Tradycyjne okna elektrochromowe nie potrafią selektywnie kontrolować ilości światła widzialnego i w bliskiej podczerwieni. Pozwalają one albo blokować obie częstotliwości albo obie przepuszczać. Nasze prace to przełom, gdyż dzięki nim możemy wybrać, które częstotliwości chcemy przepuszczać i w ten sposób decydować o temperaturze wewnątrz budynku - mówi Guillermo Garcia, jeden z badaczy. Do wyprodukowania nowego pokrycia wykorzystano tlenek indowo-cynowy, używany standardowo podczas produkcji telewizorów.

Jeśli naukowcy z MIT-u osiągną to, co zamierzają, w przyszłości szyby w budynkach będą działały jak ogniwa słoneczne, a jednocześnie nie stracą nic ze swojej przejrzystości. Stanie się to możliwe dzięki stworzeniu ogniw fotowoltaicznych z molekuł organicznych. Zostaną one nałożone na zwykłe szyby i umożliwią tworzenie energii zasilającej budynek. Profesor Vladimir Bulović mówi, że od 50 do 75 procent kosztów ogniw cienkowarstwowych stanowią ceny instalacji, a z kolei połowa kosztów samych paneli to koszty szklanego podłoża i innych części struktury. Uczony twierdzi, że dzięki opracowanej przez niego oraz Richarda Lunta uda się znacznie obniżyć koszt paneli. Już wcześniej próbowano tworzyć przezroczyste ogniwa słoneczne, jednak albo charakteryzowała je niezwykle niska wydajność (poniżej 1%), albo też blokowały tak dużo światła, że nie mogły być używane na szybach. Uczeni z MIT-u znaleźli nową chemiczną formułę, która po połączeniu z pokryciem częściowo odbijającym podczerwień, zapewnią w przyszłości przezroczystym ogniwom paliwowym wydajność porównywalną z tradycyjnymi ogniwami. W nowych budynkach czy też tam, gdzie szyby są wymieniane, zastosowanie szyb z ogniwami słonecznymi będzie oznaczało jedynie niewielki wzrost kosztów, gdyż będzie to takie samo szkło, ramy oraz procedury montażowe, jak w przypadku zwykłych okien, na które trzeba by przeznaczyć pieniądze. Jedynymi dodatkowymi elementami będzie okablowanie i kontroler napięcia. W stosowanych obecnie oknach z podwójnymi szybami ogniwa można nakładać na wewnętrzne strony szyb, gdzie będą chronione przed wpływem czynników atmosferycznych. Obecnie ogniwa z MIT-u znajdują się na wczesnej fazie rozwoju i obecnie ich wydajność wynosi 1,7%. Bulović i Lunta zapewniają, że w przyszłości będą zamieniały w elektryczność aż 12% energii słonecznej, jaka do nich dociera. Uczeni mówią, że ich produkt powinien trafić na rynek w ciągu najbliższych 10 lat. Profesor Max Shetin z University of Michigan stwierdza, że pomysł uczonych z MIT-u jest bardzo ciekawy, jednak to jedna z wielu podobnych idei, a zagrożeniem dla nich wszystkich może okazać się żywotność materiału, z którego będą wykonane ogniwa. Obecnie nie wiadomo, jak długo jest on w stanie spełniać postawione przed nim zadanie. Shetin zauważa też, że nowa technologia spełni pokładane w niej nadzieje tylko wówczas, gdy rzeczywiście zostanie osiągnięta zakładana wydajność.