Ez a tartalom nem elérhető az ön régiójában

Hamarosan elkészülhet a napelem, ami éjszaka is tud áramot fejleszteni

Napelemek a kaliforniai San Bernardino megyében 2021. november 29-én
Napelemek a kaliforniai San Bernardino megyében 2021. november 29-én   -   Szerzői jogok  Noah Berger/AP
Írta: Noemi Mrav

A megújuló energiaforrások egyik legnépszerűbbike a napenergia. Bár a lakosság körében minden eddiginél gyorsabban terjed, de a technikának még mindig vannak hátulütői: hatékonysága nem a legjobb, mert bizonyos napokon túl sokat termel, éjszaka viszont semmit. Ezen változtatna egy forradalmi áttörés, aminek eredményeképp a napelemek éjszaka is képesek lennének áramtermelésre, ezáltal kiegyensúlyozottabbá válna az áramellátás.

Bár az elmúlt évtizedekben a napelemek rendkívüli népszerűségre tettek szert, az orosz-ukrán háború és a klímaválság pedig csak felerősíti a tiszta energiára való minél gyorsabb áttérést, azzal maguk a felhasználók is tisztában vannak, hogy a napelemes technikának vannak korlátai. 

A panelek a legoptimálisabban napfényes időben, direkt napfény hatására működnek - vagyis a túlságosan napos illetve az esős napokon hatékonyságuk csökken - csakúgy, mint éjszaka, mikor napfény hiányában működésük leáll. Ausztrál kutatók egy nemzetközi együttműködéssel közösen azonban most áttörést értek el az infratechnológiában, ami a napelemek éjszakai működését is jó irányba befolyásolhatja, olvasható a World Economic Forum cikkében.

A Föld felszíne felé leadott, elveszett hőt alakítanák vissza energiává

"A 18-19. század fordulóján, a gőzgépek korában fedezték fel, hogy a gép hatékonysága nagyban függ a hőmérsékletváltozásától. Így született meg a termodinamika szakterülete" - olvasható a kutatás egyik vezetője, Nicholas Ekins-Daukes írásában. "Ugyanezeket az alapelveket alkalmazzák a napenergia esetében is: a Nap sugarai biztosítják a szükséges hőenergiát, míg egy relatíve hűvös napelem a Föld felszínén elnyeli azt, így válik lehetővé az energia kinyerése." 

A napsugarak azonban nem csak a napelem paneleit melegítik fel, hanem a Föld felszínén lévő egyéb tárgyakat - házak, épületek, stb is, melyek elnyelik az így leadott hőt. Amikor a nap lemegy, a magukba szívott hő távozik a hidegebb űr irányába, mely elnyeli azt. A Fotovoltaikus és Megújuló Energia mérnöki képzésén a Sydney-i Egyetemen sikeresen tesztelték, hogyan lehet olyan eszközt fejleszteni, mely a Föld felszíne felé leadott hőből tud energiát kinyerni.

"A mi modellünkben visszafelé gondolkodtunk, és nem a Nap, hanem a Föld által kibocsájtott hőenergiát vettük alapul, vagyis ebben az esetben a Föld az a relatíve meleg test, mely a hozzá képest hideg űr felé kibocsátja a (hő)energiát. A termodinamika elvei itt is alkalmazhatóak: lehetséges energiát kinyerni ebből a hőmérsékletkülönbségből."

A kutatóknak egy, az éjjellátó hőkamerákhoz hasonló, termo-radiativ dióda alapú eszközön sikerült a hőt elektromossággá alakítaniuk. Az így előállított energia mennyisége a napelem paneleihez képest még elenyésző, nagyjából 0,001 százalékos. De a módszer működik, vagyis az éjszakai áramfejlesztés lehetséges. A csapat most további tesztekre és egy iparági partner bevonására készül.

"Egyelőre még nem rendelkezünk azzal a csodálatos anyaggal, ami a kísérletben használt termoradiativ diódát mindennapi valósággá tudná tenni, de bebízonyítottuk, hogy ez egy járható út és alig várjuk, hogy meglássuk, milyen előrelépést tudunk tenni a következő években."