Ακολουθήστε το 
στο Facebook για να μην χάνετε είδηση!
Το νέο αυτό υλικό, το οποίο ισχυρίζεται ότι αυξάνει την απόδοση κατά 1000 φορές σε σχέση με τους σημερινούς ηλιακούς πίνακες
Ο τομέας των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας πρόκειται να γνωρίσει μια επανάσταση με την εισαγωγή των φωτοβολταϊκών κεραμικών.
Οι φωτοβολταϊκοί πίνακες με βάση το πυρίτιο, που αποτελούν την κυρίαρχη τεχνολογία εδώ και πάνω από τρεις δεκαετίες, απειλούνται από αυτή την καινοτομία.
Το νέο αυτό υλικό, το οποίο ισχυρίζεται ότι αυξάνει την απόδοση κατά 1000 φορές σε σχέση με τους σημερινούς ηλιακούς πίνακες, μπορεί να αυξήσει τη βιωσιμότητα της ηλιακής ενέργειας, καθιστώντας την πιο προσιτή. Είναι απαραίτητο να εξεταστεί πώς τα φωτοβολταϊκά κεραμικά άλλαξαν την έννοια της ηλιακής ενέργειας.
Επεξήγηση των φωτοβολταϊκών κεραμικών: Η σύγχρονη επιστήμη που βρίσκεται στο επίκεντρο της αποδοτικότητάς τους.
Έτσι, για σχεδόν σαράντα χρόνια, τα ηλιακά κύτταρα με βάση το πυρίτιο αποτελούν τους πυλώνες της ανανεώσιμης ενέργειας. Ωστόσο, έχουν σοβαρά μειονεκτήματα που τα καθιστούν λιγότερο αποτελεσματικά και φθηνά στη χρήση. Η εγκατάστασή τους είναι δύσκολη και δαπανηρή, ενώ απαιτούν αρκετά σοβαρές υποδομές. Επιπλέον, η κατανάλωση ενέργειας κατά τη διαδικασία κατασκευής είναι υψηλή λόγω των υψηλών θερμοκρασιών και της χρήσης ειδικών πόρων.
Αυτές οι προκλήσεις έχουν αναγκάσει τους ερευνητές να αναζητήσουν πιο κατάλληλες εναλλακτικές λύσεις που είναι ευκολότερες στην παραγωγή και την εγκατάσταση. Η καινοτομία οδήγησε στην εμφάνιση των φωτοβολταϊκών κεραμικών, ενός υλικού που θα μπορούσε να αλλάξει το πρόσωπο της βιομηχανίας.
Τα φωτοβολταϊκά κεραμικά, που δημιουργήθηκαν στο ETH της Ζυρίχης, χρησιμοποιούν νανοδομές για να μετατρέπουν τις ακτίνες του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια. Το υλικό ονομάζεται νανοσωματίδια οξειδίου του αργιλίου και περοβσκίτη, τα οποία διαθέτουν ειδικά οπτικά χαρακτηριστικά, όπως η σύλληψη του φωτός. Αυτά τα νανοσωματίδια παγιδεύουν την ενέργεια των φωτονίων από το φως του ήλιου και δημιουργούν ηλεκτρόνια, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ρεύματος μέσω του πλέγματος οξειδίου του αργιλίου.
Συνθετικά ηλιακά καύσιμα: Μια καινοτομία της κεραμικής για μια βιώσιμη κοινωνία με ουδέτερο ισοζ
Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα πλεονεκτήματα είναι η εντυπωσιακή ισορροπία της πίεσης στη δομή. Εκτός αυτού, τα περοβσκίτη κύτταρα έχουν μειονεκτήματα όπως ευαισθησία στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, την υγρασία και τη μηχανική καταπόνηση, τα οποία μπορεί να ξεπεράσει η κεραμική. Αυτό που μένει είναι ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό και ανθεκτικό ηλιακό υλικό που δείχνει την επόμενη γενιά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Εκτός από τη χρήση κεραμικών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών κεραμικών είναι ικανή να δημιουργήσει τεχνητά ηλιακά καύσιμα. Ελβετοί μηχανικοί του ETH Zurich έχουν αναπτύξει ηλιακούς αντιδραστήρες που μπορούν να παράγουν ηλιακά καύσιμα χρησιμοποιώντας το φως του ήλιου και τον αέρα. Αυτοί οι αντιδραστήρες λειτουργούν σε θερμοκρασίες έως 2732°F (1500°C) χρησιμοποιώντας έναν θερμοχημικό κύκλο για να διασπάσουν το νερό και το CO2 σε συνθετικό αέριο, ένα μείγμα καυσίμων που μπορεί να συντεθεί σε υγρά καύσιμα όπως το κηροζίνη.
Είναι απαλλαγμένοι από άνθρακα και εκπέμπουν μόνο την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που έχει χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή των καυσίμων. Αυτό αρκεί για να σημειωθεί ότι αυτή η καινοτομία είναι χρήσιμη καθώς παρέχει μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο, ειδικά σε εταιρείες όπως η αεροπορία, η οποία μειώνει δραστικά τα αέρια του θερμοκηπίου.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση βελτιώνει τα φωτοκαταλυτικά κεραμικά για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας
Οι τεχνολογικές εξελίξεις στην τεχνολογία 3D εκτύπωσης έχουν βελτιώσει τις φωτοβολταϊκές κεραμικές δομές. Με μελάνι χαμηλού ιξώδους και υψηλή περιεκτικότητα σε δημήτριο, οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει νέα πορώδη κεραμικά για ηλιακή ενέργεια. Χάρη στη βελτίωση αυτών των δομών, αυξάνονται οι θερμοκρασίες και, ως εκ τούτου, βελτιώνεται η παραγωγή καυσίμων.
Αυτή η καινοτομία έχει κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Synhelion, μια εταιρεία που επιδιώκει να εμπορευματοποιήσει την τεχνολογία. Οι παράπλευρες επιπτώσεις της πρόσφατης καινοτομίας τους στη χρήση τεχνολογιών εκτύπωσης 3D στην παραγωγή ηλιακών αντιδραστήρων θα καταστήσουν τα φωτοβολταϊκά κεραμικά οικονομικά αποδοτικά και θα συμβάλουν στην περαιτέρω εδραίωση των φωτοβολταϊκών κεραμικών στην αγορά ενέργειας.
Η εμφάνιση των φωτοβολταϊκών κεραμικών αποτελεί μια σημαντική καινοτομία στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Θεωρητικά, έχουν υψηλότερη απόδοση, ανθεκτικότητα και ευελιξία όσον αφορά το υλικό και θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα ηλιακά πάνελ με βάση το πυρίτιο που κυριαρχούν σήμερα στην αγορά. Με την ωρίμανση και την ανάπτυξη αυτού του επαναστατικού υλικού, τα επόμενα χρόνια προμηνύουν την αυγή ενός λιγότερο μολυσμένου κόσμου. Ήρθε η ώρα να αφήσουμε πίσω μας τα παλιά ηλιακά πάνελ και να επιβιβαστούμε στο τρένο των κεραμικών ηλιακών πάνελ.
