Свикнали сме да си представяме соларните панели на покриви, полета или все по-често - върху водната повърхност. Китайски изследователи обаче тестват нещо доста по-необичайно: слънчеви клетки, които произвеждат електроенергия на 10 м под морското равнище.
Разработката на изследователи от китайския университет "Юнан" е насочена не към производство на големи количества електроенергия, а към захранване на устройства, които работят под вода. Сред възможните приложения са сензори, подводни камери, комуникационни шамандури и роботи.
Технологията е разработена на фона на бързото разрастване на офшорната соларна енергетика в Китай. Страната вече изгражда големи фотоволтаични мощности в морето, като целта е да се използват водни площи вместо ценна земя по крайбрежието. Само провинция Дзянсу наскоро стартира офшорна соларна програма с капацитет над 27 GW.
Но докато тези проекти използват слънчевата светлина на повърхността, китайските изследователи търсят начин да стигнат по-надълбоко.
Източник: iStock
Как работи соларна клетка под водата
Основният проблем е, че с увеличаването на дълбочината до клетката достига все по-малко слънчева светлина. Освен това водата филтрира различни части от светлинния спектър.
Изследователите от университета "Юнан" първо са създали система, с която да симулират условията на различни морски дълбочини. На базата на тези тестове разработват слънчева клетка, която може да използва светлина в диапазона от синьо до оранжево. Това е част от светлинния спектър, който прониква по-дълбоко във водата. След това клетката е увеличена до модул с размер, съпоставим с този на модули, използвани в търговски проекти.
При първия тест в реални условия модулът е монтиран върху подводен робот и е поставен на 10 метра дълбочина. За 2 часа той е произвел 324 mWh електроенергия. Количеството в действителност е малко в сравнение с нуждите на големи електрически системи, но пък е достатъчно за зареждане на малка литиево-йонна батерия или за захранване на LED светлина.
Ток за роботи, камери и сензори
Подводните роботи, които извършват инспекция и поддръжка на инфраструктура, са едно от възможните приложения. Те биха могли да използват генерираната на място енергия, вместо да разчитат единствено на периодично презареждане. Същото важи за комуникационни шамандури, подводни камери и сензори, които трябва да работят продължително време в морето.
Изследователите посочват и друга възможност - специални шамандури, които да осигуряват електроенергия на кораби и така да намалят необходимостта от използване на генератори.
Засега обаче технологията е на експериментален етап. Следващите тестове трябва да покажат дали произведената електроенергия може да бъде увеличена и на каква максимална дълбочина могат да работят подобни клетки.
Изследователите изчисляват, че модулът би могъл да осигурява електроенергия около 5,5 години, ако остане в солена вода на дълбочина от 10 метра.
Резултатите от разработката са публикувани в научното списание Joule.
USD
CHF
GBP
