Solarni paneli uglavnom se povezuju sa krovovima, solarnim farmama i otvorenim prostorima. Međutim, novi eksperiment pokazuje da bi jednog dana mogli da proizvode električnu energiju i duboko ispod površine mora.
Naučnici su uspešno testirali solarne ćelije na dubini od 10 metara u Južnom kineskom moru, na području u blizini ostrva Weizhou, uz južnu obalu Kine.
Tokom dvočasovnog testa paneli su proizvodili električnu energiju zahvaljujući sunčevoj svetlosti koja prodire kroz morsku vodu. Iako je količina proizvedene energije bila znatno manja nego na površini, istraživači smatraju da bi ova tehnologija jednog dana mogla da obezbedi dugotrajnije napajanje opreme koja se koristi pod vodom.
Studija je objavljena u naučnom časopisu Joule i predstavlja značajan korak dalje u odnosu na ranija istraživanja, koja su uglavnom ispitivala rad solarnih ćelija na dubinama do dva metra.
Kako solarni panel može da radi 10 metara ispod mora?
Jedan od najvećih problema kod proizvodnje solarne energije pod vodom jeste činjenica da sunčeva svetlost brzo slabi kako prolazi kroz vodu. Na dubini od 10 metara veliki deo sunčeve energije već je apsorbovan ili rasut. Ipak, pojedine talasne dužine svetlosti mogu da prodru dublje. Među njima su plava i zelena svetlost, na koje su istraživači usmerili razvoj novih solarnih ćelija.
Umesto silicijuma, koji se najčešće koristi u klasičnim solarnim panelima, istraživači su koristili perovskite – materijale čija se svojstva mogu prilagoditi tako da efikasnije apsorbuju određene talasne dužine svetlosti.
U laboratorijskim uslovima, koji su simulirali dubinu od 10 metara, ćelije su pretvarale oko 35 odsto svetlosti koja je do njih stigla u električnu energiju.
Nakon laboratorijskih testova, veće verzije panela postavljene su u Južnom kineskom moru.
Na dubini od dva metra, solarne ćelije površine 115 kvadratnih centimetara proizvele su tokom dva sata 1.416 milivat-sati energije. Na 10 metara dubine proizvele su 324 milivat-sati za isti period. To je mala količina energije u poređenju sa solarnim panelima na površini, ali je rezultat bio bolji nego što su istraživači očekivali.
Koliko dugo bi paneli mogli da rade pod vodom?
Istraživači su ispitali i koliko dugo bi ovakve solarne ćelije mogle da funkcionišu u zahtevnim uslovima.
Nakon 1.160 sati provedenih u simuliranim uslovima pod vodom, paneli su pokazali gotovo nepromenjene performanse. Na osnovu laboratorijskih testova, naučnici procenjuju da bi mogli kontinuirano da rade na dubini od 10 metara oko pet i po godina.
„Ovo istraživanje predstavlja prvu funkcionalnu potvrdu rada potopljenih solarnih ćelija na dubini od oko 10 metara, čime se značajno proširuje prostor za njihovu primenu“, navodi Wen-Hua Zhang, jedan od autora studije sa Univerziteta Junan i Southwest United Graduate School u Kunmingu.
Za šta bi mogla da se koristi solarna energija pod vodom?
Potencijalna primena ove tehnologije nije toliko vezana za napajanje velikih sistema koliko za opremu koja se nalazi daleko od izvora električne energije.
Senzori, kamere i komunikacioni uređaji koji se koriste u morima i okeanima često rade na baterije. Kada se one isprazne, opremu je potrebno izvaditi iz vode kako bi se baterije zamenile ili ponovo napunile.
Solarne ćelije koje bi mogle dugoročno da proizvode makar manje količine električne energije pod vodom mogle bi da produže vreme rada takvih uređaja i smanje potrebu za njihovim izvlačenjem.
To bi moglo da bude korisno za različite vrste morskih istraživanja, monitoring okeana i rad autonomne opreme.
Ipak, tehnologija je još u ranoj fazi. Sledeći korak za istraživače jeste da ispitaju kako se solarne ćelije ponašaju na većim dubinama i utvrde koliko daleko ispod površine mora sunčeva energija još može da bude iskorišćena.
Ako se pokaže da mogu pouzdano da rade i dublje, solarni paneli bi mogli da dobiju potpuno novu ulogu – ne samo na krovovima i solarnim farmama, već i u svetu ispod površine mora.
Foto: Magnicif/atiur
