Újdonság az éjszakai napelem
Jeremy Munday, a Kaliforniai Egyetem Elektro- és Számítástechnikai Mérnöki Kar kutatója járt utána: mi lenne, ha a napelemek éjszaka is működhetnének?
Munday képzeletében egy speciális fotovoltaikus cella kelt életre, amely képes lehet éjszaka négyzetméterenként 50 W elektromos áramot termelni. (A negyedét annak, amit nappali fényben egy normál napelem lead.) Kollégájával, Tristan Depp-pel ezért olyan éjjeli napelemek kidolgozásába kezdtek, melyek előállíthatják az egyébként nem túl nagy mennyiségű energiát, idővel pedig hatékonyságuk növelhető – olvasható az AC Photonics szakfolyóiratban.
Az éjszakai napelem a nappalihoz hasonló elven működik, csak éppen az éjjel kisugárzó hőt használja energianyerésre. Merthogy valamennyi tárgy, amely nappal a besugárzás során felmelegszik, éjszaka adja vissza az elnyelt hő egy részét, infravörös sugárzás formájában. A hűtési módszer nem újdonság, bizonyos helyeken használják például a gépek működése során keletkező hulladékhő hasznosítására.
– magyarázza Munday. Persze az eszköz nappal is működőképes, amennyiben védve van a beérkező napsugárzástól. Sőt, akár az energiahálózat nappali és éjszakai időszaka közt is egyensúlyt teremthet.
2013-ban, amikor a Stanford Egyetem kutatói létrehoztak egy napelemből és üzemanyagcellából álló párosítást, mellyel elérhető, hogy a napelem éjszaka is termeljen áramot. A napelemből, vízbontóból és üzemanyagcellából álló rendszer éjjel-nappal üzemel:
nappal az áram egy része a fogyasztóhoz megy, másik része a vízbontóba kerül. Éjszaka a napelem háttérbe szorul, olyankor a hidrogént felhasználva az üzemanyagcella adja le az áramot. A cellában a hidrogén vízmolekulát képez az oxigénnel, miközben elektromos áramot termel.
Az eszköz persze nappal is működtethető, amikor a felhasználó több áramot használna, mint amennyit a napelem önmagában megtermel.
– mondja Hong Jie Dai, a Stanford kémiaprofesszora, a tanulmány vezető szerzője.
Azért övezi egyre nagyobb érdeklődés a vizes áramtermelést, mert tiszta és lényegében kimeríthetetlen energiaforrás. A vízbontók és az üzemanyagcellák elterjedésének egykori legnagyobb akadálya ugyanis költséges használata volt, mivel platinával működtek.
– mondta Michael J. Kenney, a tanulmány társszerzője. A Stanford egy másik kutatócsoportja évek óta dolgozik a megoldáson, és végül rátaláltak a nem korrodálódó nikkelre, amely viszonylag olcsón rendelkezésre áll, és oxigénképző katalizátorként viselkedik.
– mondja Dai. Hozzátette: Edison óta használnak lítiumot a nikkelakkumulátorok hatásfokának javítására, ezért izgalmas volt látni, hogy a régi trükk a vízbontás során is működik.
