Tiede voi kaksinkertaistaa aurinkovoiton

Tiede voi kaksinkertaistaa aurinkovoitonv

Auringonvalo voi tuottaa paljon enemmän energiaa uudella tekniikalla. Kuva: Marty Finney päällä Unsplash

Tutkijat ovat löytäneet kolme uutta tapaa kaksinkertaistaa aurinkovoitto, mikä tekee auringosta entistä kovemman ja tuottaa enemmän uusiutuvaan talouteen.

Uusi läpikuultava materiaali, joka on valmistettu hiukan enemmän kuin piidioksidista ja ilmasta, voi kaksinkertaistaa aurinkoeron, keräämällä aurinkoenergiaa ja lämpötilan nostaminen arvoon 200 ° C, toimittamalla uusia tapoja kodien lämmittämiseen tai teollisuusprosesseihin.

Ja muut saman Yhdysvaltain kaupungin tutkijat uskovat, että he saattavat olla tiellä tuottamaan paljon enemmän sähköä aurinkokennoista. He ovat löytäneet tapa tehdä yksi valon fotoni ei siirrä yhtä elektronia vaan kahta.

Kolmas Saudi-Arabian ryhmä on nyt osoittanut, että niiden aurinkopaneelit eivät voi tuottaa vain sähköä: ne voivat myös Muuta merivesi raikkaaseen juomaveteen samaan aikaan.

Kaikki kolme tekniikkaa ovat laboratoriovaiheessa. Kaikki kolme ovat kaukana kaupallisesta hyväksikäytöstä missä tahansa mittakaavassa. Mutta kaikki kolme ovat myös osoitus poikkeuksellisesta kekseliäisyydestä ja mielikuvituksesta työskenteleessään maailman laboratorioissa, kun tutkijat etsivät uusia tapoja ratkaista nollahiilimaailman energiahaaste ja toimittavat enemmän voimaa nostamatta planeetan lämpötiloja vaaralliselle tasolle.

Tutkijat ovat työskennelleet keinoin käännä hiilidioksidi takaisin polttoaineeksi, To lämpimät ja vaaleat kodit läpinäkyvällä puulla, To tuottaa virtaa jalanjälkiä ja sato sähköenergiaa haihtumisesta.

Auringon spurtti

Kaikki kolme viimeisintä kierrosta hyödyntävät auringonvaloa eri tavoin ja käyttävät uusia materiaaleja tehokkuuden parantamiseksi.

Massachusetts Institute of Technologyn tutkijat raportoivat American Chemical Society -lehdessä ACS Nano että he ovat kehittäneet eristävän materiaalin, joka on 95% läpikuultava.

Ilmageeli on vaahto, joka on valmistettu piidioksidilla ja jota ei pidetä yhdessä veden, vaan ilman kanssa. Nämä merkittävät kankaat ovat olleet olemassa jo vuosikymmenien ajan - Yhdysvaltain avaruusjärjestö Nasa on kokeillut heitä - ja vaikka näillä epätodennäköisillä rakenteilla on vertaansa vailla olevat eristysominaisuudet, niiden läpinäkyvyys on tähän asti ollut rajallinen.

Tutkijat ovat kehittäneet version, joka on niin kevyt ja selkeä, että se on vain näkymätön. Valo pääsee läpi ja tuottaa lämpöä, mutta lämpö ei pääse ulos ja kerääntyy passiiviseen aurinkokeräinjärjestelmään, joka on valmistettu tummasta, valoa absorboivasta materiaalista. MIT-rakennusten katolla oleva testilaite jäätyneen Massachusetts-talven aikana onnistui nostamaan lämpötilaa 220 ° C.

Rulebreaker

Muut saman laitoksen tutkijat raportoivat lehdessä luonto että heidän uusi täysin toimiva aurinkokenno näyttää rikkovan yhtä fysiikan sääntöjä: toistaiseksi mitä tahansa tavanomaista piipohjaista aurinkokennoa on rajoitettu yksinkertaisella aritmeettisella menetelmällä. Yhden valon fotonin purkaminen vie yhden elektronin ja virran asettamiseksi.

Tämän takia aurinkokennon teoreettinen enimmäistehokkuus on 29.1%. Mutta MIT: n asiantuntijaryhmä on kokeillut uutta materiaaliluokkaa, nimeltään eksitoneja, kankaita, jotka ovat olemassa kiihtyneessä tilassa, ja sallivat energiapakettien leviää, yhdistyä tai jakaa.

Ja viimeisimmissä kokeissa piisolun, vain 10 miljardin metrin paksuuden, piisolun pinnoite absorboi valon fotonin, jolloin muodostuu eksitoni, joka sitten jakaantuu vielä kahteen.

Tutkimuksen läpimurto kuulostaa yksinkertaiselta, mutta on pitänyt MIT-tutkijat kiireisenä vuosia, ennen kuin he löysivät tavan siirtää ylimääräistä energiaa piin aurinkokennoon ja asettivat kaksi elektronia liikkeelle yhdestä auringonvalopaketista.

"Tällä strategialla ... on potentiaali muuttaa sähköä tuottava laitos muuten veden kuluttajaksi makean veden tuottajaksi."

Joten teoriassa uusi turboahdettu pinta voisi viedä aurinkokennon maksimaalisen hyötysuhteen yli 35%. Käytännössä kaupallinen sovellus voi olla vuosien päässä.

Mutta joukkue King Abdullahin tiede- ja tekniikkayliopistosta Saudi-Arabiasta on kytkenyt aurinkosähkökennot edistyneeseen membraanitekniikkaan kahden ongelman ratkaisemiseksi kerralla.

Sähköntuotanto on vesi-ahne prosessi: Euroopassa ja Yhdysvalloissa puolet vedenkulutuksesta on energiantuotantoa. Suolanpoisto - makean veden tislaaminen suolavedellä - on voimaa nälkäinen toimenpide. Arabimaissa makean veden teollisuus kuluttaa yli 15% koko kansallisesta sähköstä.

Saudi-Arabian joukkueen raportti vuonna 2006 Luonto Viestintä että he ovat onnistuneet yhdistämään kaksi aurinkovetoista tekniikkaa yhdessä toiminnassa.

Hyödyntämällä lämpöä

He suunnittelivat kolmivaiheisen kalvotislausyksikön, joka on asennettu aurinkosähköpaneelin takaosaan siten, että paneelin normaalisti hukkalämpöä käytetään veden haihduttamiseen. Laitteella on kaikki kaupallisen aurinkokennon tehokkuus, mutta se tuottaa puhdasta vettä nopeammin kuin useimmat nykyiset laitteet. Temppu on hyödyntää aurinkosähköntuotannossa normaalisti hukattavaa lämpöä energiatehokkaan keinon lisäämiseksi makean veden saannissa.

Tutkijoiden mukaan 2025: n mukaan maailma tuottaa 969-gigawattia aurinkosähkökennoista, jotka ovat levinneet 4 miljardiin neliömetriin maata. He arvelevat, että 200-päiviä tulee olemaan joka vuosi sopivalla auringonvalolla. He tekevät niin kutsutun konservatiivisen oletuksen, että heidän uudet ryhmänsä voisivat toimittaa makeaa vettä murto-, jäte- tai merivedeltä nopeudella 5 kiloa neliömetriltä päivässä.

Paikoissa, joissa vedenjakelu ei ole ongelma, ylimääräistä vettä voitaisiin käyttää pesemään aurinkokerhojen pölyä tai kastelemaan kasveja. Jos kaikki nämä aurinkopaneelit olisivat varustettu uudella kalvopinnalla, ne voisivat tuottaa myös 4 miljardia kuutiometriä makeaa vettä päivässä. Se on 10% kaikesta juomavedestä, joka niellään 2017: ssä.

Tutkijoiden mukaan tällä strategialla on potentiaali "muuttaa sähköä tuottava laitos muuten veden kuluttajaksi makean veden tuottajaksi". - Ilmasto-verkosto

kirjailijasta

Tim Radford, freelance-toimittajaTim Radford on freelance-toimittaja. Hän työskenteli Guardian 32-vuosia varten, tulossa (muun muassa) kirjeiden editori, taidetoimittaja, kirjallisuuseditori ja tieteen toimittaja. Hän voitti British Science Writersin yhdistys vuoden tieteellisen kirjailijan palkinto neljä kertaa. Hän palveli Yhdistyneen kuningaskunnan komiteassa Kansainvälinen luonnonkatastrofin vuosikymmen. Hän on luennoinut tieteen ja median kymmenistä brittiläisistä ja ulkomaisista kaupungeista. 

Tiede, joka muutti maailmaa: Toisen 1960in vallankumouksen lukematon tarinaKirjoittanut tämä kirjoittaja:

Tiede, joka muutti maailmaa: Toisen 1960in vallankumouksen lukematon tarina
Tim Radford.

Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista. (Kindle-kirja)

Tämä artikkeli alun perin ilmestyi Climate News Network -verkostoon

Liittyvät kirjat

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

Paul Hawken ja Tom Steyer
9780143130444Laajasti levinneen pelon ja apatian edessä kansainvälinen tutkijoiden, ammattilaisten ja tutkijoiden koalitio on koonnut tarjoamaan joukon realistisia ja rohkeita ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Tässä on kuvattu sata tekniikkaa ja käytäntöä - jotkut ovat hyvin tunnettuja; jotkut, joita et ole koskaan kuullut. Ne vaihtelevat puhtaasta energiasta tyttärien kouluttamiseen pienituloisissa maissa maankäytön käytäntöihin, jotka vetävät hiiltä pois ilmassa. Ratkaisut ovat olemassa, ovat taloudellisesti kannattavia ja yhteisöt kaikkialla maailmassa toteuttavat niitä taitavasti ja päättäväisesti. Saatavana Amazon

Ilmastoratkaisujen suunnittelu: Poliittinen opas vähähiiliseen energiaan

Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Koska ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo kohdanneet, tarve vähentää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasupäästöjä on kiireellistä. Se on pelottava haaste, mutta tekniikat ja strategiat sen täyttämiseksi ovat olemassa tänään. Pieni joukko energiapolitiikkoja, jotka on suunniteltu ja toteutettu hyvin, voivat viedä meidät polulle vähähiiliseen tulevaisuuteen. Energiajärjestelmät ovat suuria ja monimutkaisia, joten energiapolitiikan on oltava kohdennettua ja kustannustehokasta. Yksi koko sopiva lähestymistapa ei yksinkertaisesti saa aikaan työtä. Päättäjät tarvitsevat selkeän, kattavan resurssin, jossa hahmotellaan energiapolitiikat, joilla on suurin vaikutus ilmastotulevaisuuteen, ja kuvataan, miten nämä politiikat suunnitellaan hyvin. Saatavana Amazon

Tämä muuttaa kaikkea: kapitalismi vs. ilmasto

kirjoittanut Naomi Klein
1451697392In Tämä muuttaa kaiken Naomi Klein väittää, että ilmastonmuutos ei ole pelkästään toinen asia, joka on jätettävä verojen ja terveydenhuollon välillä. Se on hälytys, joka kutsuu meitä vahvistamaan taloudellisen järjestelmän, joka on jo meitä monin tavoin epäonnistumassa. Klein rakentaa huolellisesti tapaa, jolla kasvihuonekaasupäästömme vähentäminen on meidän tilaisuutemme vähentää samanaikaisesti eriarvoisuutta, kuvitella rikkoutuneita demokratiojamme uudelleen ja rakentaa taloutemme. Hän paljastaa ilmastonmuutoksen denierien ideologisen epätoivon, mahdollisten geoengineerien messiaaniset harhaluulot ja liian monien vihreiden aloitteiden traagisen defeatismin. Ja hän osoittaa täsmälleen, miksi markkinat eivät ole - eivätkä voi - korjata ilmastokriisiä, vaan pahentavat sen sijaan entistä äärimmäisempiä ja ekologisesti haitallisia uuttomenetelmiä, joihin liittyy riehuva katastrofi kapitalismi. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

UUSIMMAT VIDEOT

Suuri ilmastomuutto on alkanut
Suuri ilmastomuutto on alkanut
by Super User
Ilmastokriisi pakottaa tuhannet ympäri maailmaa pakenemaan, kun heidän kodeistaan ​​tulee yhä asumattomampia.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
by Toby Tyrrell
Evoluutio kesti 3 tai 4 miljardia vuotta Homo sapiensin tuottamiseksi. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran siinä…
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
by Brice Rea
Viimeisen jääkauden loppua, noin 12,000 XNUMX vuotta sitten, leimasi viimeinen kylmävaihe nimeltä Nuoremmat Dryat.
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
by Frank Wesselingh ja Matteo Lattuada
Kuvittele, että olet rannikolla ja katsot merelle. Edessäsi on 100 metriä karuista hiekkaa, joka näyttää…
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
by Richard Ernst
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä…
Viisi epäuskoa ilmastoon: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
Viisi ilmastonmuutosta: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
by John Cook
Tämä video on kaatumiskurssi väärässä ilmastotiedossa, jossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä argumenteista, joita on käytetty epäilemään todellisuutta…
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
by Julie Brigham-Grette ja Steve Petsch
Pohjoisen Jäämeren merijää peittyy joka vuosi matalaan pisteeseen syyskuun puolivälissä. Tänä vuonna se on vain 1.44…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

vihreä energia2 3
Neljä vihreää vetymahdollisuutta Keskilännelle
by Christian Tae
Ilmastokriisin estämiseksi Keskilännen, kuten muun maan, on vähennettävä taloutensa täysin hiilidioksidipäästöistä…
ug83qrfw
Suuri este kysyntään on poistettava
by John Moore, Maan päällä
Jos liittovaltion sääntelyviranomaiset tekevät oikein, sähköasiakkaat Keskilännen alueella voivat pian ansaita rahaa…
ilmastoon istutettavat puut2
Istuta nämä puut parantaaksesi kaupunkielämää
by Mike Williams-Rice
Uusi tutkimus vahvistaa elävät tammet ja amerikkalaiset sycamorit mestareiksi 17 "superpuun" joukossa, jotka auttavat tekemään kaupungeista…
pohjoisen meren pohja
Miksi meidän on ymmärrettävä merenpohjan geologiaa valjastaaksemme tuulet
by Natasha Barlow, kvaternaarisen ympäristönmuutoksen apulaisprofessori, Leedsin yliopisto
Kaikille maille, joilla on helppo pääsy matalalle ja tuuliselle Pohjanmerelle, merituuli on avainasemassa tapaamisessa…
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
by Bart Johnson, maisema -arkkitehtuurin professori, Oregonin yliopisto
Kuumassa, kuivassa vuoristometsässä palava metsäpalo pyyhkäisi kultakuumeen kaupungin Greenvillessa Kaliforniassa 4. elokuuta…
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
by Alvin Lin
Johtajan ilmastohuippukokouksessa huhtikuussa Xi Jinping lupasi, että Kiina "valvoo tiukasti hiilivoimaloita ...
Sinistä vettä kuolleen valkoisen ruohon ympäröimänä
Kartta seuraa 30 vuoden äärimmäistä lumen sulamista Yhdysvalloissa
by Mikayla Mace-Arizona
Uusi kartta äärimmäisistä lumen sulamistapahtumista viimeisten 30 vuoden aikana selventää nopeaa sulamista edistäviä prosesseja.
Lentokone pudottaa punaisen palonestoaineen metsäpaloon, kun tien varrella pysäköidyt palomiehet katsovat oranssiin taivaaseen
Malli ennustaa 10 vuoden metsäpalojen puhkeamista ja sitten asteittaista laskua
by Hannah Hickey-U. Washington
Katse maastopalojen pitkän aikavälin tulevaisuuteen ennustaa aluksi noin vuosikymmenen pituisen metsäpalojen toiminnan,…

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.