Fotoelektrochemiczne ogniwa przepływowe. Zupełnie inne podejście
Kluczem do sukcesu jest zupełnie inne podejście do konstrukcji ogniw. Zamiast standardowych paneli krzemowych, badacze z Loughborough University postawili na fotoelektrochemiczne ogniwa przepływowe. Te urządzenia łączą funkcję przechwytywania energii słonecznej z możliwością jej magazynowania.
Zamiast walczyć z upałem, nasze badania pokazują, że możemy go wykorzystać. To odwraca konwencjonalne myślenie i daje nam nowy sposób projektowania systemów magazynowania energii słonecznej, które działają w gorących warunkach – wyjaśnia dr Dowon Bae, główny autor badania
Czytaj też: Sztuczna fotosynteza wyprzedza naturę. Naukowcy opracowali kluczową cząstkę
Różnica w działaniu jest fundamentalna. W konwencjonalnych panelach wyższe temperatury zwiększają opór elektryczny, co prowadzi do spadków wydajności. W nowych ogniwach PEC ciepło działa jak katalizator dla reakcji elektrochemicznych. Sekret tkwi w płynnym elektrolicie wewnątrz ogniw. Podwyższone temperatury pobudzają ten elektrolit, przyspieszając ruch jonów i poprawiając przewodność. Dzięki temu system charakteryzuje się mniejszym oporem wewnętrznym podczas ładowania. Badacze odkryli przy tym ciekawą zależność: temperatura około 45 stopni Celsjusza wyznacza punkt, przy którym wzrost wydajności jest najwyraźniejszy. Później stabilizuje się on na określonym poziomie. To wyraźny kontrast wobec tradycyjnych rozwiązań, gdzie każdy stopień powyżej 25 stopni oznacza stratę od 0,3% do 0,5% mocy szczytowej.
Jaka przyszłość czeka tę technologię?
Jeśli technologia się sprawdzi, może przynieść konkretne korzyści. Inżynierowie mogliby projektować systemy celowo pracujące w wyższych temperaturach, eliminując potrzebę kosztownych systemów chłodzenia. To szczególnie istotne dla regionów o gorącym klimacie, gdzie wysokie temperatury otoczenia są standardem. Eliminacja aktywnych układów chłodzenia jak wentylatory czy chłodzenie płynem mogłaby znacząco obniżyć koszty i złożoność instalacji.
Czytaj też: Pierwszy na świecie w pełni komercyjny silnik zasilany amoniakiem gotowy do żeglugi
Ale zanim tak się stanie, potrzebne będzie nieco czasu i pomiarów, które potwierdzą dotychczasowe rewelacje. Pełne wyniki badań opublikowano w sierpniu, więc na komercjalizację przyjdzie pewnie jeszcze poczekać. Technologia wymaga też testów w rzeczywistych warunkach, a nie tylko laboratoryjnych. Dotychczasowe ustalenia są dostępne pod tym adresem. W ogólnym rozrachunku, samo podejście jest intrygujące. Systemy łączące generowanie i magazynowanie energii w jednym urządzeniu mogą kiedyś uczynić energię odnawialną bardziej dostępną i niezawodną. Ciekawe, czy ta technologia faktycznie zrewolucjonizuje rynek, czy pozostanie ciekawostką laboratoryjną.