Российско-китайская разработка смжет охладить солнечные панели и произвести воду
Эта же технология позволяет добывать воду из воздуха и производить экологически чистый водород.
Совместная работа российских и китайских исследователей привела к созданию перспективной комбинированной технологии для эффективного охлаждения солнечных батарей. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе Федерального исследовательского центра «Институт катализа СО РАН».
Выработка электроэнергии с помощью фотоэлектрических элементов стабильно увеличивается, но существует серьезная проблема — перегрев панелей в процессе работы. Из-за высоких температур они не только вырабатывают меньше электричества, но и могут преждевременно выходить из строя. Для борьбы с перегревом традиционно используют циркуляцию воздуха или воды, специальные гели и термоэлектрические системы.
«Ученые ФИЦ "Институт катализа СО РАН" предложили систему, которая не просто отводит тепло от панелей, но и позволит производить воду, что особенно актуально в засушливых регионах, а также водород, который можно использовать в качестве экологически чистого топлива», — рассказали в пресс-службе центра.
Новая разработка представляет собой особый адсорбент на основе неорганической соли. Это вещество, способное поглощать молекулы других веществ на своей поверхности. Его помещают в поры специальной матрицы, в роли которой могут выступать, например, ткани из активированного углеродного волокна или гидрогели. Адсорбент наносится на обратную сторону солнечной панели и работает по циклическому принципу: ночью он поглощает влагу из атмосферы, а днем, нагреваясь от панели, вызывает ее испарение, тем самым охлаждая саму панель. Образующийся пар затем конденсируется в воду, которую можно использовать в бытовых целях или как источник для получения водорода.
Сотрудничество с китайскими учеными
«Охлаждение фотоэлектрических панелей позволяет не только эффективно отводить от них тепло, но и рационально использовать электро- и тепловую энергию: вода поглощается из воздуха ночью, затем испаряется, охлаждая панели, конденсируется — и из нее можно получать водород. Проект выполняется совместно с китайскими коллегами из Шанхайского университета Цзяотун и Городского университета Хачжоу», — цитирует пресс-служба одного из авторов исследования Анастасию Черпакову.
Работа ведется в рамках сотрудничества: российские ученые, при поддержке гранта РНФ, создают материал для адсорбции воды и отведения тепла, а их китайские партнеры отвечают за конструирование устройства и последующее выделение водорода из собранной воды методом электролиза.
Для создания композитного адсорбента пористую углеродную ткань обрабатывают солью, например, нитратом лития, и подвергают сушке при температуре 160 градусов Цельсия. Ключевая особенность материала, разработанного в Институте катализа, — его работа в узком температурном диапазоне от 25 до 50 градусов Цельсия. Именно в этих пределах он наиболее эффективно поглощает и выделяет воду, что обеспечивает оптимальное охлаждение панелей, сбор воды днем и восстановление адсорбента ночью. В будущем ученые планируют создать адсорбенты, которые позволят устройству эффективно работать в самых разных климатических условиях — от жарких и засушливых до прохладных и влажных регионов.