Technologia pozyskiwania energii ze słońca jest jedną z tych, które nawet nowoczesnego człowieka mogą wprawić w osłupienie. Jednak mimo wielu zalet (przynajmniej w bardziej nasłonecznionych krajach), słoneczna alternatywa ma przynajmniej jedną, poważną wadę: nie można z niej korzystać, kiedy słońca nie ma. Oczywiście istnieją sposoby magazynowania niewykorzystanej energii w akumulatorach bądź w postaci ciepła, ale wymagają one rozbudowanej infrastruktury i są nieopłacalne z punktu widzenia jednostki.
Kevin Sivula i jego koledzy z Politechniki Federalnej w Lozannie (EPFL) mają zamiar to zmienić. Opierając się na wcześniejszych odkryciach profesora Politechniki Michaëla Grätzla, próbują odkryć sposób wydajnej przemiany energii słonecznej w wodór. Pozwoliłoby to na przechowywanie jej przez bliżej nieokreślony czas w postaci paliwa o zerowym śladzie węglowym. Jednak ambicje Sivuli sięgają jeszcze dalej: do produkcji nowego ogniwa postanowił wykorzystać wyłącznie tanie materiały, wśród których kluczową rolę pełni tlenek żelaza, znany powszechnie jako rdza.
Jak działa wynalazek Szwajcarów? Promienie słoneczne padające na ogniwo aktywują je z dwóch stron; po jednej stronie znajduje się oparte na dwutlenku tytanu ogniwo Grätzla, po drugiej –półprzewodnik, czyli rdza. Pobudzone przez słońce, obie strony wytwarzają strumień elektronów, które płyną do przewodów zanurzonych w wodzie. Prowadzi to do elektrolizy wody, która rozbijana jest na cząsteczki tlenu i wodoru.
Nie jest to pierwsza tego typu próba. Grupa badaczy z USA skonstruowała już ogniwo działające na podobnej zasadzie i osiągnęła imponujący rezultat, przemieniając w wodór ponad 12 procent energii słonecznej. Jednak sposób Amerykanów jest bardzo drogi – konstrukcja ogniwa o powierzchni 10 centymetrów kwadratowych kosztowałaby 10 000 dolarów.
- Najdroższym materiałem w naszym ogniwie jest szklana płytka – wyjaśnia Sivula – Wykorzystując nasz pomysł z użyciem tlenku żelaza, mamy nadzieję za parę lat dojść do 10 procent wydajności za jedyne 80 dolarów za metr kwadratowy powierzchni. Przy takich kosztach staniemy się konkurencyjni dla tradycyjnych metod pozyskiwania wodoru.
Póki co, zależnie od prototypu wydajność nie przekroczyła 3,6 procent. Jednak naukowcy z EPFL są dobrej myśli – przewidują, że z czasem uda im się pozyskać nawet 16 procent całej energii słonecznej przy jednoczesnym utrzymaniu niskich kosztów.
Źródło: Politechnika Federalna w Lozannie
A co, jeśli nowe ogniwa będą się kręcić? Zobacz, do czego może się przydać słoneczny stożek!
{jumi [*7]}
