ही बायोनिक शीट सौर पॅनेलपेक्षा जास्त वीज निर्माण करते

इम्पीरियल कॉलेज लंडनच्या संशोधकांनी नवीन पानांसारखी रचना शोधून काढली आहे जी फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा गोळा करू शकते आणि तयार करू शकते आणि ताजे पाणी तयार करू शकते, वास्तविक वनस्पतींमध्ये होणाऱ्या प्रक्रियेची नक्कल करते.
"पीव्ही शीट" असे डब केलेले, नावीन्य "कमी किमतीचे साहित्य वापरते जे नूतनीकरणक्षम ऊर्जा तंत्रज्ञानाच्या नवीन पिढीला प्रेरणा देऊ शकते."
अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की फोटोव्होल्टेइक पाने "पारंपारिक सौर पॅनेलपेक्षा 10 टक्क्यांहून अधिक वीज निर्माण करू शकतात, ज्यामुळे पर्यावरणासाठी 70 टक्के सौर ऊर्जा नष्ट होते."
प्रभावीपणे वापरल्यास, शोध 2050 पर्यंत दरवर्षी 40 अब्ज घनमीटरपेक्षा जास्त ताजे पाणी देखील तयार करू शकेल.
"या नाविन्यपूर्ण डिझाइनमध्ये किफायतशीरपणा आणि व्यावहारिकता प्रदान करताना सौर पॅनेलच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा करण्याची मोठी क्षमता आहे," डॉ. कियान हुआंग, रासायनिक अभियांत्रिकी विभागातील संशोधक आणि नवीन अभ्यासाचे लेखक म्हणाले.
पंप, पंखे, कंट्रोल बॉक्स आणि महागड्या सच्छिद्र सामग्रीची गरज दूर करण्यासाठी कृत्रिम पानांची रचना केली जाते.हे थर्मल ऊर्जा देखील प्रदान करते, वेगवेगळ्या सौर परिस्थितीशी जुळवून घेते आणि सभोवतालचे तापमान सहन करते.
“या नाविन्यपूर्ण शीट डिझाइनची अंमलबजावणी दोन महत्त्वाच्या जागतिक आव्हानांना तोंड देताना जागतिक ऊर्जा संक्रमणाला गती देण्यास मदत करू शकते: ऊर्जा आणि ताजे पाण्याची वाढती मागणी,” क्लीन एनर्जी प्रोसेसेस प्रयोगशाळेचे प्रमुख आणि अभ्यासाचे लेखक क्रिस्टोस क्रिस्टल म्हणाले.मार्काइड्स म्हणाले.
फोटोव्होल्टेइक पाने वास्तविक पानांवर आधारित असतात आणि बाष्पोत्सर्जन प्रक्रियेची नक्कल करतात, ज्यामुळे झाडाला मुळांपासून पानांच्या टोकापर्यंत पाणी हस्तांतरित करता येते.
अशा प्रकारे, पीव्ही पानांमधून पाणी हलू शकते, वितरित आणि बाष्पीभवन करू शकते, तर नैसर्गिक तंतू पानांच्या शिरा बंडलची नक्कल करतात आणि हायड्रोजेल सौर पीव्ही पेशींमधून उष्णता प्रभावीपणे काढून टाकण्यासाठी स्पंजच्या पेशींची नक्कल करतात.
ऑक्टोबर 2019 मध्ये, केंब्रिज विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांच्या चमूने एक "कृत्रिम पान" विकसित केले जे केवळ सूर्यप्रकाश, कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी वापरून संश्लेषण गॅस नावाचा शुद्ध वायू तयार करू शकते.
त्यानंतर, ऑगस्ट 2020 मध्ये, त्याच संस्थेतील संशोधकांनी, प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे प्रेरित होऊन, स्वच्छ इंधन तयार करण्यासाठी सूर्यप्रकाश आणि पाण्याचा वापर करू शकणारी "कृत्रिम पाने" विकसित केली.त्यावेळच्या अहवालांनुसार, ही स्वायत्त उपकरणे तरंगण्यासाठी पुरेशी हलकी असतील आणि पारंपारिक सौर पॅनेलसारखी जमीन न घेता जीवाश्म इंधनासाठी एक टिकाऊ पर्याय असेल.
प्रदूषित इंधनापासून दूर जाण्यासाठी आणि स्वच्छ, हिरवे पर्याय शोधण्यासाठी पाने आधार असू शकतात का?
व्यावसायिक PV पॅनेलवर आदळणारी बहुतेक सौरऊर्जा (>70%) उष्णतेच्या रूपात नष्ट होते, परिणामी त्याचे ऑपरेटिंग तापमान वाढते आणि विद्युत कार्यक्षमतेत लक्षणीय बिघाड होतो.व्यावसायिक फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सची सौर ऊर्जा कार्यक्षमता साधारणपणे 25% पेक्षा कमी असते.येथे आम्ही प्रभावी निष्क्रिय तापमान नियंत्रण आणि पॉलीजनरेशनसाठी पर्यावरणास अनुकूल, स्वस्त आणि मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध सामग्रीपासून बनवलेल्या बायोमिमेटिक बाष्पोत्सर्जन रचनासह हायब्रीड पॉलीजनरेशन फोटोव्होल्टेइक ब्लेडची संकल्पना प्रदर्शित करतो.आम्ही प्रायोगिकरित्या दाखवून दिले आहे की बायोमिमेटिक बाष्पोत्सर्जन फोटोव्होल्टेइक पेशींमधून सुमारे 590 W/m2 उष्णता काढून टाकू शकते, 1000 W/m2 प्रकाशात सेल तापमान सुमारे 26°C कमी करू शकते आणि परिणामी ऊर्जा कार्यक्षमतेत 13.6% ची सापेक्ष वाढ होते.याव्यतिरिक्त, PV ब्लेड एकाच वेळी एकाच मॉड्यूलमध्ये अतिरिक्त उष्णता आणि ताजे पाणी निर्माण करण्यासाठी पुनर्प्राप्त केलेल्या उष्णतेचा एकत्रितपणे वापर करू शकतात, एकूण सौर ऊर्जा वापर कार्यक्षमता 13.2% वरून 74.5% पर्यंत वाढवते आणि 1.1L/h पेक्षा जास्त जनरेट करते. ./ m2 शुद्ध पाणी.