Nowe ogniwa fotowoltaiczne można nałożyć na smartfon czy samochód
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jeśli chcemy zachować historyczny charakter cennego kulturowo miejsca, nie możemy szpecić go nowoczesnymi urządzeniami. Co jednak, gdybyśmy chcieli skorzystać z energii słonecznej w takich miejscach? Okazuje się, że rozwiązaniem są... niewidoczne panele fotowoltaiczne. Takie właśnie panele, do złudzenia przypominające terakotę, zostały zainstalowane na Domu Wettiuszów w Pompejach.
Panele wyglądają jak rzymskie terakotowe dachówki, ale wytwarzają energię elektryczną, za pomocą której podświetlamy freski, wyjaśnia Gabriel Zuchtriegel, dyrektor Parku Archeologicznego w Pompejach. Pompeje to bardzo rozległe stanowisko. Jego oświetlenie sporo kosztuje, a doprowadzenie energii elektrycznej tradycyjnymi metodami szpeci zabytki. Dzięki zastosowaniu nowatorskich paneli fotowoltaicznych zmniejszono i rachunki za prąd i liczbę kabli, które nie dodają urody miastu sprzed ponad 2000 lat.
Nietypowe panele to dzieło firmy Dyaqua. Mogą one przypominać kamień, drewno, beton czy cegłę, dzięki czemu świetnie komponują się z różnymi strukturami. Panele tej firmy wykorzystywane są już m.in. w miastach Evora w Portugalii i Split w Chorwacji, ułożono je na Narodowym Muzeum Sztuki 21. Wieku w Rzymie czy w miejscowości Vicoforte we Włoszech. Jesteśmy stanowiskiem archeologicznym, ale chcemy być też laboratorium, w którym łączy się zrównoważony rozwój z szacunkiem dla dziedzictwa kulturowego. Nasza inicjatywa nie jest jedynie symboliczna. Każdego roku odwiedzają nas miliony turystów. Chcemy za ich pośrednictwem wysłać w świat sygnał, że dziedzictwem kulturowym można zarządzać inaczej, w sposób bardziej zrównoważony, dodaje Zuchtriegel.
Dyrektor zapowiedział, że na Domu Wettiuszów się nie skończy. Panele fotowoltaiczne będą dodawane podczas renowacji kolejnych zabytków.
Każdy z modułów wykonano z polimerów absorbujących fotony. Na pierwszej warstwie polimeru znajdują się standardowe krzemowe ogniwa fotowoltaiczne. Przykrywa się je specjalną drugą warstwą polimeru, który dla naszych oczu jest nieprzezroczysty, ale przepuszcza promienie słoneczne. Docierają one do ogniw pozwalając na wytwarzanie energii, a my nie widzimy ogniw, tylko przedmiot do złudzenia przypominający terakotową dachówkę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ostatnie postępy w technologii fotowoltaicznej, pojawienie się wydajnych i lekkich ogniw słonecznych i duża elastyczność tej technologii powoduje, że fotowoltaika może dostarczyć całość energii potrzebnej do przeprowadzenia długotrwałej misji na Marsie, a nawet do zasilenia stałej osady – twierdzą naukowcy z University of California, Berkeley.
Dotychczas większość specjalistów mówiących o logistyce misji na Czerwonej Planecie zakładała wykorzystanie technologii jądrowej. Jest ona stabilna, dobrze opanowana i zapewnia energię przez 24 godziny na dobę. To rozwiązanie na tyle obiecujące, że NASA od kilku lat prowadzi projekt Kilopower, którego celem jest stworzenie na potrzeby misji kosmicznych reaktora jądrowego o mocy do 10 kilowatów.
Problem z energią słoneczną polega zaś na tym, że w nocy Słońce nie świeci. Ponadto na Marsie wszechobecny pył zmniejsza efektywność paneli słonecznych. Przekonaliśmy się o tym w 2019 roku, gdy po 15 latach spędzonych na Marsie zasilany panelami słonecznymi łazik Opportunity przestał działać po wielkiej burzy pyłowej.
W najnowszym numerze Frontiers in Astronomy and Space Sciences ukazał się artykuł opisujący wyniki analizy, w ramach których porównano możliwości wykorzystania na Marsie energii ze Słońca z energią jądrową. Naukowcy z Berkeley analizowali scenariusz, w którym marsjańska misja załogowa trwa 480 dni. To bowiem bardzo prawdopodobny scenariusz misji na Marsa uwzględniający położenie planet względem siebie.
Analiza wykazała, że na ponad połowie powierzchni Marsa panują takie warunki, iż – uwzględniając rozmiary i wagę paneli słonecznych – technologia fotowoltaiczna sprawdzi się równie dobrze lub lepiej niż reaktor atomowy. Warunkiem jest przeznaczenie części energii generowanej za dnia do produkcji wodoru, który zasilałby w nocy ogniwa paliwowe marsjańskiej bazy.
Na ponad 50% powierzchni Marsa technologia fotowoltaiczna połączona z produkcją wodoru sprawdzi się lepiej niż generowanie energii z rozpadu jądrowego. Przewaga ta jest widoczna przede wszystkim w szerokim pasie wokół równika. Wyniki naszej analizy stoją w ostrym kontraście do ciągle proponowanej w literaturze fachowej energii jądrowej, mówi jeden z dwóch głównych autorów badań, doktorant Aaron Berliner.
Autorzy analizy wzięli pod uwagę dostępne technologie oraz sposoby ich wykorzystania. Pokazują, najlepsze scenariusze ich użycia, rozważają ich wady i zalety.
W przeszłości NASA zakładała krótkotrwałe pobyty na Marsie. Takie misje nie wymagałyby np. upraw żywności czy tworzenia na Marsie materiałów konstrukcyjnych lub pozyskiwania środków chemicznych. Jednak obecnie coraz częściej rozważne są długotrwałe misje, a w ich ramach prowadzenie działań wymagających dużych ilości energii byłoby już koniecznością. Trzeba by więc zabrać z Ziemi na Marsa komponenty do budowy źródeł zasilania. Tymczasem każdy dodatkowym kilogram obciążający rakietę nośną to olbrzymi wydatek. Dlatego też konieczne jest stworzenie lekkich urządzeń zdolnych do wytwarzania na Marsie energii.
Jednym z kluczowych elementów marsjańskiej stacji, którą takie źródła miałyby zasilać, będą laboratoria, w których genetycznie zmodyfikowane mikroorganizmy wytwarzałyby żywność, paliwo, tworzywa sztuczne i związki chemiczne, w tym leki. Berliner i inni autorzy analizy są członkami Center for the Utilization of Biological Engineering in Space (CUBES), które pracuje nad tego typu rozwiązaniami. Naukowcy zauważyli jednak, że cały ich wysiłek może pójść na marne, jeśli na Marsie nie będzie odpowiednich źródeł zasilania dla laboratoriów.
Dlatego też przeprowadzili analizę porównawczą systemu Kilopower z instalacjami fotowoltaicznymi wyposażonymi w trzy różne technologie przechowywania energii w akumulatorach i dwie technologie produkcji wodoru – metodą elektrolizy i bezpośrednio przez ogniwa fotoelektryczne. Okazało się, że jedynie połączenie fotowoltaiki z elektrolizą jest konkurencyjne wobec energetyki jądrowej. Na połowie powierzchni Marsa było to rozwiązanie bardziej efektywne pod względem kosztów niż wykorzystanie rozpadu atomowego.
Głównym przyjętym kryterium była waga urządzeń. Naukowcy założyli, że rakieta, która zabierze ludzi na Marsa, będzie zdolna do przewiezienia ładunku o masie 100 ton, wyłączając z tego masę paliwa. Obliczyli, jaką masę należy zabrać z Ziemi, by zapewnić energię na 420-dniową misję. Ku swojemu zdumieniu stwierdzili, że masa systemu produkcji energii nie przekroczyłaby 10% całości masy ładunku.
Z obliczeń wynika, że dla misji, która miałby lądować w pobliżu równika, łączna masa instalacji fotowoltaicznej oraz systemu przechowywania energii w postaci wodoru wyniosłaby około 8,3 tony. Masa reaktora Kilopower to z kolei 9,5 tony. Ich model uwzględnia nasłonecznienie, obecność pyłu i lodu w atmosferze, które wpływają na rozpraszanie światła słonecznego. Pokazuje też, jak w różnych warunkach optymalizować użycie paneli fotowoltaicznych.
Uczeni zauważają, że mimo iż najbardziej wydajne panele słoneczne są wciąż drogie, to jednak główną rolę odgrywają koszty dostarczenia systemu zasilania na Marsa. Niewielka masa fotowoltaiki i elastyczność jej użycia to olbrzymie zalety tej technologii. Krzemowe panele na szklanym podłożu zamknięte w stalowych ramach, jakie są powszechnie montowana na dachach domów, nie mogą konkurować z najnowszymi udoskonalonymi reaktorami. Ale nowe, lekkie elastyczne panele całkowicie zmieniają reguły gry, stwierdzają autorzy analizy.
Zwracają przy tym uwagę, że dzięki niższej masie można zabrać więcej paneli, więc będzie możliwość wymiany tych, które się zepsują. System Kilopower dostarcza więcej energii, zatem mniej takich reaktorów trzeba by dostarczyć, ale awaria jednego z urządzeń natychmiast pozbawiłaby kolonię znacznej części energii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Singapurze uruchomiono jedną z największych na świecie pływających elektrowni słonecznych. Składa się ona ze 122 000 paneli i zajmuje 45 hektarów na zbiorników Tengeh. Jej maksymalna wydajność wynosi 60 MW.
Sembcorp Tengeh Floating Farm będzie zasilała pięć lokalnych stacji uzdatniania wody, oświadczyła firma SembCorp oraz narodowa agencja zasobów wodnych PUB. Nowa farma dostarczy 7% energii używanej przez PUB i pozwoli zmniejszyć emisję węgla do atmosfery o około 32 000 ton rocznie.
Budowa farmy rozpoczęła się w sierpniu ubiegłego roku, a jej powstanie to część planu, w ramach którego Singapur chce do roku 2025 aż czterokrotnie zwiększyć produkcję energii ze Słońca.
Farmę słoneczną zbudowano tak, by zminimalizować jej wpływ na zbiornik Tengeh i jego środowisko naturalne. Pomiędzy panelami pozostawiono wystarczająco dużo miejsca, by woda mogła się napowietrzać i by do zbiornika wpadało wystarczająco dużo światła słonecznego potrzebnego roślinom i zwierzętom. Dodano też urządzenia napowietrzające, których celem jest utrzymanie odpowiedniego poziomu tlenu w wodzie. Panele posadowiono zaś na pływających elementach z polietylenu o wysokiej gęstości, który jest certyfikowany do kontaktu z żywnością, można go poddawać recyklingowi oraz jest odporny na korozję i działanie promieni ultrafioletowych. PUB i Sembcorp zapewniły, że zbiornik będzie na bieżąco monitorowany.
Monitorowane będą też same panele. Będą one nadzorowane przez dron wyposażony w urządzenia do obrazowania elektroluminescencji, co pozwoli szybko wyłapywać i wymieniać uszkodzone panele.
Władze Singapuru przyjęły 10-letni plan rozwoju kraju, który zakłada jak najszybsze dojście do zero emisji netto. Plan zakłada, że do roku 2030 każdego roku instalowane będą panele wystarczające do zapewnienia energii 350 000 gospodarstw domowych, ilość odpadów trafiających na wysypiska zmniejszy się od 30%, a co najmniej 20% szkół będzie zeroemisyjnych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Instalacje fotowoltaiczne cieszą się w dzisiejszych czasach coraz większym zainteresowaniem. To odnawialne źródło energii oznacza, iż domownicy oszczędzają spore pieniądze i bazują na ekologicznych oraz ekonomicznych rozwiązaniach. Panele fotowoltaiczne są bardzo łatwe w montażu, a założeniem całej instalacji zajmują się doświadczeni fachowcy. To stabilna inwestycja, która z biegiem lat zacznie się zwracać, więc nic dziwnego, że warto wziąć ją pod uwagę, zwłaszcza wtedy, gdy zacznie się budować własny dom.
Instalacje fotowoltaiczne – największe zalety oraz wady
Jeśli weźmie się pod lupę instalację fotowoltaiczną, trzeba zwrócić uwagę na całkowite koszty fotowoltaiki, które na samym początku mogą być dość okazałe. Wszystko zależy od mocy wybranej instalacji, przykładowo instalacja o mocy 4 kW będzie kosztowała około 30 tysięcy złotych. Średnio wartości te wahają się w granicach 15-20 tysięcy złotych. W tym wszystkim warto jednak wyróżnić największe zalety fotowoltaiki, a tych jest mnóstwo:
• wytwarzanie darmowego prądu z promieni słonecznych,
• nadwyżki energii, które można uzyskać, są następnie sprzedawane,
• wartość nieruchomości zdecydowanie wzrośnie,
• instalacja może być odliczona od podatku,
• domownicy stają się niezależni od wzrostu cen za prąd.
Jak widać zalet jest naprawdę bardzo dużo, więc nic dziwnego, że takie instalacje cieszą się sporym zainteresowaniem. Trzeba jednak wziąć pod uwagę również wady fotowoltaiki, a tych jest akurat mało. Chodzi tutaj o uzależnienie od promieni słonecznych, możliwość wytwarzania energii jedynie w ciągu dnia czy też spore koszty początkowe.
Instalacje fotowoltaiczne - doskonała inwestycja pod kątem ekologicznym
Osoby, które zechcą zainwestować w fotowoltaikę powinny mieć na uwadze to, iż jest to doskonała inwestycja pod kątem ekologicznym. Wystarczy wspomnieć o tym, że fotowoltaika zapewnia czystą energię, a do tego jest ona odnawialna i zrównoważona. Wszystkie osoby żyją w zgodzie z otaczającym ich środowiskiem. Ekologiczne zalety fotowoltaiki to także cicha praca oraz szeroka dostępność czystej energii. Dodatkowo cała instalacja prezentuje się nad wyraz schludnie i estetycznie, a z technologii można skorzystać nawet w bardzo trudnych warunkach. Istotną informacją jest również to, że zestawy fotowoltaiczne przez cały czas się rozwijają.
Instalacje fotowoltaiczne - jak wyposażyć się w konkretne produkty?
W sytuacji, gdy zainteresowani zapoznają się już z największymi zaletami wspomnianych instalacji oraz przeanalizują znane wady fotowoltaiki, podejmują decyzję o inwestowaniu we wszystkie niezbędne produkty. Jeśli decyzja jest pozytywna, zakupów można dokonać przez internet, z pomocą Ceneo.pl. W ten sposób można nabyć m.in. wysokiej klasy panele fotowoltaiczne, które znajdą potem zastosowanie w użytkowanej instalacji. Oczywiście ostateczne decyzje powinny być jak najbardziej przemyślane, ale na Ceneo.pl nie ma z tym najmniejszych problemów. To właśnie tam otrzymuje się dostęp do zaufanych opinii innych użytkowników, ale też do wielu ofert sklepowych, które mogą zostać między sobą porównane w jednym miejscu. Nie ma więc mowy o jakichkolwiek pomyłkach.
Warto wziąć pod uwagę koszty fotowoltaiki, ale też korzyści płynące z tej inwestycji i zdecydować się na dokonanie zakupów. Wszystkie produkty, które będą potrzebne do wykonania instalacji fotowoltaicznej znajdzie się na Ceneo.pl, a dodatkowym atutem jest to, iż są one dostępne w bardzo korzystnych cenach. Wystarczy przeanalizowanie poszerzających się ofert sklepowych i wybranie tych produktów, które okażą się najwłaściwsze, bez wychodzenia z domu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ostatni piątek w Instytucie Fizyki PAN zakończyła się konferencja „INNO THINKING, Nauka dla Społeczeństwa 2.0”. Zaprezentowane na niej trzy projekty badawcze mogą zrewolucjonizować medycynę i ochronę środowiska.
Sztuczna inteligencja w diagnostyce ścięgna Achillesa
Urazy ścięgna Achillesa należą do najczęstszych urazów ortopedycznych. Samych tylko zerwań ścięgna notuje się około 200 rocznie na 1 mln ludności w USA i Europie. Rosnąca podaż wykonywanych badań stanowi ogromne wyzwanie dla zmniejszających się zastępów lekarzy radiologów. Już dziś zdarza się, że dostępność zaawansowanych aparatów diagnostycznych jest dość powszechna, ale czas oczekiwania na opisy wykonanych badań znacznie się wydłuża.
Diagnostyka oparta na obrazowaniu medycznym otwiera nowe możliwości w zakresie leczenia oraz doboru optymalnych metod rehabilitacji pourazowej lub pooperacyjnej – przekonuje Bartosz Borucki, Kierownik laboratorium R&D na Uniwersytecie Warszawskim. Już dziś stworzyliśmy rozwiązanie do oceny ścięgna Achillesa, które wprowadza automatyzację, umożliwiającą tworzenie obiektywnych ocen radiologicznych w oparciu o wykorzystanie sztucznej inteligencji. To pierwsze tego typu rozwiązanie na świecie. Jesteśmy przekonani, że nasz projekt wyznaczy nowe kierunki rozwoju diagnostyki obrazowej w ortopedii i medycynie sportowej, i usprawni czas oraz skuteczność stawianych diagnoz – dodaje.
Projekt objęty jest obecnie pracami przedwdrożeniowymi, które uwzględniają m.in. usługi badawcze związane z poszerzoną walidacją i analizą dot. certyfikacji i legislacji. Status ten jest doskonałym przykładem komercjalizacji badań naukowych, realizowanych przez polskie instytucje badawczo-naukowe i ma szansę już w nieodległej przyszłości na dobre wpisać się w proces diagnostyki urazów ścięgna Achillesa, a także innych urazów – jak na przykład więzadeł w kolanie.
Osteoporoza na trzecim miejscu śmiertelnych chorób cywilizacyjnych
Szczególnym wyzwaniem, wobec którego stanie ludzkość w nadchodzących dekadach, będzie znalezienie skutecznego arsenału rozwiązań do walki z mutującymi wirusami i superbakteriami. Dane Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) są zatrważające. Obecnie już 2 mln ludzi umiera rocznie w wyniku zakażeń lekoopornymi bakteriami. Według prognoz w 2050 roku, liczba ta zwiększy się dziesięciokrotnie. Naukowcy zgodni są wobec faktu, że możliwości znanych nam antybiotyków wyczerpują się. Powstawanie nowych bakterii, na które medycyna nie zna lekarstwa, wymusza poszukiwanie alternatywnych rozwiązań.
W Instytucie Fizyki PAN od wielu lat prowadzone są badania związane z wykorzystaniem tlenków metali o właściwościach antybakteryjnych. Dotychczasowe kierunki badań zostały rozwinięte, obejmując swoim zastosowaniem sektor medycyny implantacyjnej. Udało się bowiem dowieźć, że technologia pokrywania implantów warstwami tlenków metali wpływa na przyspieszenie regeneracji kości i tkanek.
Wyniki naszych badań to nadzieja dla wszystkich pacjentów, którzy zmagają się z problemami osteointegracji. Nasze badania dają nadzieję na wyeliminowanie poimplantacyjnych stanów zapalnych, infekcji bakteryjnych, metalozy czy reakcji alergicznych – mówi Aleksandra Seweryn z IF PAN. Jesteśmy przekonani, że zastosowanie naszej technologii bezpośrednio przełoży się na minimalizację ryzyk wynikających z leczenia implantacyjnego, zarówno u pacjentów cierpiących na osteoporozę, jak również przy zabiegach dentystycznych.
Potrzebujemy coraz więcej energii
Model życia ludzkości i rozwój technologiczny wymusza coraz większe zapotrzebowanie na energię elektryczną. Szacuje się, że do 2050 roku podwoimy jej wykorzystanie – z 15 TW do ok. 30 TW. Wykorzystywane dziś źródła energii, wciąż w dużej mierze uzależnione od paliw kopalnych, z pewnością okażą się niewystarczające w dłuższej perspektywie czasowej.
Zbyt niska produkcja prądu będzie hamowała rozwój ludzkości. Do tego czasu zmagać się będziemy ze zjawiskiem globalnego ocieplenia i jego, już dziś zauważalnymi, katastrofalnymi efektami. Utrzymanie obecnego stanu rzeczy skutkować będzie do 2050 roku podniesieniem poziomu mórz i oceanów o 4 m, przesunięciem stepów i pustyń o 600 km na północ, wielkimi ruchami migracyjnymi ludzkości, kataklizmami, które wpłyną również na wyginięcie milionów gatunków zwierząt i roślin.
Instytut Fizyki PAN realizuje zaawansowane badania związane z fotowoltaiką. Wierzymy bowiem, że energia słoneczna jest naturalnym, bezpiecznym i w zasadzie nieograniczonym źródłem energii. W ciągu 40 lat koszt paneli słonecznych zmniejszył się stukrotnie, znacząco zwiększając dostępność tego typu rozwiązań dla przeciętnych gospodarstw domowych, twierdzi Monika Ożga, naukowiec IF PAN.
Opracowane przez Instytut rozwiązania można z powodzeniem stosować w produkcji diod oświetleniowych i energooszczędnych okien, które redukują przyjmowanie i oddawanie ciepła, a co za tym idzie, zmniejszają ilość energii potrzebnej do ogrzania lub ochłodzenia pomieszczeń. Diody mogą się ponadto przyczynić nie tylko do ograniczenie popytu na energię, ale i znaleźć swoje zastosowanie w technologii budowania farm wertykalnych, które coraz częściej są wskazywane jako metoda walki z deficytem żywności na świecie.
Według wstępnych szacunków, zastosowanie nowej kategorii diod może przynieść Polsce oszczędności rzędu 1-1,5 mld złotych, a poprzez redukcję wykorzystania prądu, przyczynić do zmniejszenia emisji CO2 i innych trujących gazów, powstałych wskutek spalania węgla.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.