Kitajski znanstveniki razvili hidrovoltaično celico, ki pretvarja toploto v elektriko tudi ponoči
Raziskovalci na Kitajski akademiji znanosti (CAS) so razvili novo hidrovoltaično celico, ki predstavlja prelomno inovacijo na področju obnovljivih virov energije. Ta celica, imenovana hermetična hidrovoltaična celica (HHC), lahko deluje brez neposredne sončne svetlobe in z minimalno porabo vode, poroča Interesting Engineering. Gre za obetaven pristop, ki omogoča proizvodnjo električne energije tudi v težkih okoljskih pogojih, kot so nočni čas, puščave ali oddaljena območja brez dostopa do tradicionalnih virov energije.
Jedro delovanja hidrovoltaične celice temelji na interakciji vode s posebno oblikovanimi površinami. Notranja enota celice, izdelana iz saj in svilenega papirja, ustvarja majhne temperaturne razlike, ki povzročajo kroženje vode po principu kapilarnega toka. Ta proces vodi v pretvorbo toplote okolja v električno energijo. Hermetična zasnova celice omogoča skoraj popolno zaprt sistem, kjer se voda ponovno uporablja in je neodvisna od zunanjih pogojev, kot sta vlaga ali veter.
Raziskovalci poudarjajo, da njihova inovacija predstavlja bistven premik v dosedanjem razvoju hidrovoltaičnih sistemov. Običajne hidrovoltaične celice so močno odvisne od neprekinjenega dotoka vode in ugodnih okoljskih razmer, kar je omejevalo njihovo uporabo. HHC pa presega te omejitve, saj lahko deluje neprekinjeno 160 ur z zanemarljivo porabo vode.
Idealen vir energije za težke pogoje
HHC je zasnovan za uporabo na območjih s pomanjkanjem vode, kot so puščave ali podzemni prostori. Raziskovalci so celo ugotovili, da intenzivna svetloba povečuje učinkovitost celice. Ta učinek je posledica izboljšanega fototermalnega delovanja saj, ki poveča temperaturni gradient v celici in s tem izboljša proizvodnjo električne energije.
Poleg tega temperaturna nihanja, ki so bila prej obravnavana kot ovira za proizvodnjo energije, v tem sistemu omogočajo kroženje vode v zaprti zanki. To omogoča stabilno in trajno delovanje celice brez dodatnih zunanjih virov energije ali vode.
Trajnost in nizki stroški proizvodnje
HHC ima zmerno napetost odprtega tokokroga, vendar raziskovalci menijo, da je njena učinkovitost pretvorbe energije izjemno visoka glede na to, da ne potrebuje dodatnih virov. Toplota okolja, ki je pogosto neizkoriščen vir, se tako uspešno pretvori v električno energijo. To inovacijo odlikuje tudi nizka cena proizvodnje, kar povečuje njeno dostopnost za širok spekter uporabe.
Raziskovalna ekipa pri CAS verjame, da njihova tehnologija odpira nove možnosti za energetsko samozadostnost in trajnostno oskrbo z električno energijo na težko dostopnih območjih. Celica bi lahko v prihodnosti igrala ključno vlogo pri zmanjševanju odvisnosti od fosilnih goriv in zagotavljanju čiste energije brez emisij ogljikovega dioksida.
Raziskovalci so optimistični, da bo njihov pristop spodbudil nadaljnje inovacije na področju obnovljivih virov energije. Pričakujejo, da bodo drugi strokovnjaki razvili še bolj učinkovite modele, ki bodo temeljili na podobnih principih.
Izsledke raziskave so objavili v reviji Nature Communications.
Portal24; Foto: Pexels/fotografija je simbolna