Негізгі ұсыныстар
- Ғалымдар электр қуатын да, суды да өндіру үшін кәдімгі күн батареяларын пайдаланатын дербес жүйе ойлап тапты.
- Жүйе атмосферадан су буын жинауға қабілетті арнайы гидрогельді пайдаланады.
-
Су өсімдіктерді суару және панельді салқындату үшін пайдаланылады, осылайша олардың тиімділігін арттырады.
Күн панельдері жасыл энергия өндірудің тамаша нұсқасын ұсынады және зерттеушілер енді оларды одан да пайдалы етудің жолын тапты.
Ғалымдар тобы энергия өндіру үшін күн панельдерін ғана емес, сонымен қатар ауадан су алу үшін артық жылуды пайдаланатын күннен қуат алатын дербес жүйені жасады.
«Күн электр станцияларының тиімділігін арттыру – уақыт талабы», - деді Сунил Майсор, баламалы энергия мен суды үнемдеу стартапының негізін қалаушы және бас директоры, Hinren Engineering LinkedIn арқылы Lifewire-ке. "Бұл фотоэлектрлік өнеркәсіптегі маңызды өнертабыс болады және су-энергия-тамақтану циклінің тұрақтылығын қамтамасыз етуде ұзақ жолды өтеді."
Су спорты
Сауд Арабиясы Король Абдулла атындағы ғылым және технология университетінің (KAUST) қоршаған ортаны қорғау ғылымы және инженерия профессоры Пэн Ван басқарған ғалымдар ауадағы су буын жинай алатын арнайы гидрогельдің үстіне кәдімгі күн батареяларын орналастырды. Панельдерден артық жылу гельге жеткенде, ол буды қорапқа шығарады, содан кейін ол су тамшыларына конденсацияланады.
Тұжырымдаманы сынау үшін зерттеушілер өз жүйесінің прототиптік нұсқасын жасап, оны жылдың әр мезгілінде үш сынақтан өткізген. Жылдың ең ыстық уақытында екі апта ішінде жүйе ауадан 1 519 ватт-сағат электр энергиясын және шамамен екі литр су өндірді. Бұл екі литр пластик жәшікке отырғызылған 60 су шпинат тұқымын суаруға жұмсалды және зерттеушілер олардың 57-сі өсіп, қалыпты өсетінін атап өтті.
Мәлімдемеде Ванг ғалымдар жүйені электр желісінен тыс, әсіресе шалғай және әсіресе құрғақ климатты аймақтарда тұратын миллиондаған адамдарға көмектесу үшін энергия мен суды арзан бағамен қамтамасыз ету үшін пайдаланғысы келетінін атап өтті.
Бұл Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ДДҰ) бағалауы бойынша екі миллиардтан астам адамның қауіпсіз басқарылатын ауыз су қызметтеріне қолжетімсіздігін ескере отырып, лайықты мақсат. Шын мәнінде, Our World In Data журналының 2019 жылғы есебінде гигиеналық талаптарға сай келмейтін су жыл сайын миллионнан астам адамның өліміне әкелетінін анықтады.
«Біздің мақсатымыз – таза энергия, су және азық-түлік өндірісінің интеграцияланған жүйесін құру, әсіресе дизайндағы суды жасау бөлігі, бұл бізді қазіргі агрофотоэлектрлік қондырғылардан ерекшелендіреді», - деп атап өтті Ванг.
Қалдықты азырақ
Атмосфералық суды ұстау үшін жылуды пайдаланудан басқа, ғалымдар гидрогель күн батареяларының тиімділігін арттыруға да көмектесетінін атап өтті.
Майсордың айтуынша, күн панеліне түсетін энергияның 20 пайыздан азы электр энергиясына айналады. Қалғаны қызуға айналады, бұл панельдердің тиімділігін төмендетеді.
Ванг жүйесі екі режимде жұмыс істеу арқылы бұл мәселені шешуге көмектеседі. Салқындату режимінде гидрогель барлық уақытта атмосфералық ауаның әсеріне ұшырайды. Түнде ол су молекулаларын жинайды, олар келесі күні қызған кезде буланып, панельден артық жылуды алып, олардың температурасын төмендетеді.
«Адам денесі терлеу арқылы температураны төмендетеді», - дейді Ван. Салқындату режимі суды жинамайды, бірақ зерттеушілердің пікірінше, ол күн панелінің электр қуатын шамамен 10 пайызға арттыруға көмектеседі.
Жаңғыртылатын энергия көздерінің ұлттық зертханасының (NREL) энергия-су-жер жөніндегі жетекші сарапшысы Джордан Макник Lifewire-ке электрондық пошта арқылы Вангтың зерттеулері энергия, су және азық-түлікке қол жеткізу мәселелерін бір уақытта шешу үшін маңызды шешім бере алатынын айтты. дүние жүзінде инфрақұрылымы жоқ аймақтар.
"Дегенмен, осы технологиялардың белгілі бір аумақта қанша су өндіре алатындығы контекстінде жерді пайдалану талаптарымен байланысты әлі де қиындықтар бар, бұл олардың үлкенірек қолданбалар үшін кеңейтудегі әлеуетін шектеуі мүмкін " Макник.
Тұжырымдаманың дәлелденген дизайнын нақты өнімге айналдыру үшін команда жүйені нақты әлемде пайдаланудан бұрын ауадан көбірек суды сіңіре алатын жақсырақ гидрогель жасауды жоспарлап отыр.
«Жер бетіндегі әрбір адамның таза суға және қолжетімді таза энергияға қол жеткізуіне көз жеткізу – Біріккен Ұлттар Ұйымы белгілеген Тұрақты даму мақсаттарының бір бөлігі», - деп атап өтті Ванг. "Біздің дизайн үйлерді жарықтандыру және суару дақылдары үшін орталықтандырылмаған қуат және су жүйесі болуы мүмкін деп үміттенемін."
