Sleutel wegneemetes
- Wetenskaplikes het 'n selfstandige stelsel ontwerp wat gereelde sonpanele gebruik om elektrisiteit en water op te wek.
- Die stelsel gebruik 'n spesiale hidrogel wat vaardig is om waterdamp uit die atmosfeer te versamel.
-
Die water word gebruik om plante te besproei en die paneel af te koel en sodoende hul doeltreffendheid te verhoog.
Sonkragpanele bied 'n wonderlike opsie om groen energie op te wek, en navorsers het nou 'n manier gevind om dit selfs meer bruikbaar te maak.
'n Span wetenskaplikes het 'n sonkrag-aangedrewe selfstandige stelsel geskep wat nie net sonpanele gebruik om energie op te wek nie, maar ook die oortollige hitte gebruik om water uit lug te maak.
"Die verbetering van [die] doeltreffendheid van sonkragaanlegte is die behoefte van die uur," het Sunil Mysore, stigter en HUB by alternatiewe energie- en waterbesparing-opstartonderneming, Hinren Engineering, aan Lifewire via LinkedIn gesê. "Dit sal 'n landmerk-uitvindsel in die fotovoltaïese industrie wees en sal 'n lang pad help om volhoubaarheid in die water-energie-voedingsiklus te verseker."
Watersport
Onder leiding van Peng Wang, 'n professor in omgewingswetenskap en ingenieurswese aan die King Abdullah Universiteit van Wetenskap en Tegnologie (KAUST), Saoedi-Arabië, het die wetenskaplikes gereelde sonpanele bo-op 'n spesiale hidrogel geplaas wat waterdamp in die lug kan opvang. Wanneer die oortollige hitte van die panele by die jel kom, stel dit stoom vry in 'n boks, waar dit dan in druppels water gekondenseer word.
Om die konsep te toets, het die navorsers 'n prototipe-weergawe van hul stelsel gebou en dit in drie toetse gedurende verskillende tye van die jaar deur sy pas gesit. In die twee weke gedurende die warmste tyd van die jaar het die stelsel 1 519 watt-uur elektrisiteit en sowat twee liter water uit lug opgewek. Daardie twee liter is gebruik om 60 waterspinasiepitte wat in 'n plastiekboks geplant is, te besproei, en die navorsers het opgemerk dat 57 daarvan normaal uitgespruit en gegroei het.
In 'n verklaring het Wang opgemerk dat die wetenskaplikes die stelsel wil gebruik om energie en water goedkoop te verskaf om die miljoene mense wat buite die netwerk leef, te help, veral in afgeleë en veral droë-klimaatgebiede.
Dit is 'n waardige doelwit in ag genome die Wêreldgesondheidsorganisasie (WGO) se raming dat meer as twee miljard mense nie toegang het tot veilig bestuurde drinkwaterdienste nie. Trouens, 'n 2019-verslag van Our World In Data het ontdek dat onhigiëniese water elke jaar meer as 'n miljoen sterftes tot gevolg het.
"Ons doelwit is om 'n geïntegreerde stelsel van skoon energie, water en voedselproduksie te skep, veral die waterskeppingsdeel in ons ontwerp, wat ons onderskei van huidige agro-fotovoltaïese," het Wang opgemerk.
Less Waste
Benewens die gebruik van die hitte om atmosferiese water vas te vang, merk die wetenskaplikes op dat die hidrogel ook help om die doeltreffendheid van sonpanele te verhoog.
Volgens Mysore word minder as 20 persent van die energie wat 'n sonpaneel tref, in elektrisiteit verander. Die res word in hitte verander, wat daartoe lei dat die panele nog minder doeltreffend word.
Wang se stelsel help om hierdie probleem op te los deur in twee modusse te werk. In die afkoelmodus word die hidrogel te alle tye aan atmosferiese lug blootgestel. Gedurende die nag versamel dit watermolekules wat, wanneer dit gedurende die daaropvolgende dag verhit word, verdamp en die oortollige hitte van die paneel afneem, wat hul temperatuur verlaag.
"Dit is hoe die menslike liggaam temperatuur verlaag deur te sweet," sê Wang. Die verkoelingsmodus versamel geen water nie, maar volgens die navorsers kan dit help om die elektriese uitset van 'n sonpaneel met sowat 10 persent te verhoog.
Jordan Macknick, die hoof-energie-water-land-ontleder by die Nasionale Hernubare Energie Laboratorium (NREL), het per e-pos aan Lifewire gesê dat Wang se navorsing 'n betekenisvolle oplossing kan bied om die uitdagings vir energie, water en voedseltoegang terselfdertyd aan te spreek. gebiede wat nie infrastruktuur regoor die wêreld het nie.
"Daar is egter steeds uitdagings wat verband hou met die grondgebruikvereistes van hierdie tegnologieë in die konteks van hoeveel water hulle in 'n gegewe gebied kan produseer, wat hul potensiaal kan beperk om vir groter toepassings op te skaal," het opgemerk. Macknick.
Om die bewys-van-konsep-ontwerp in 'n werklike produk te omskep, beplan die span om 'n beter hidrogel te skep wat meer water uit die lug kan absorbeer voordat die stelsel in die werklike wêreld gebruik word.
"Om seker te maak dat almal op aarde toegang het tot skoon water en bekostigbare skoon energie is deel van die doelwitte vir volhoubare ontwikkeling wat deur die Verenigde Nasies gestel is," het Wang opgemerk. "Ek hoop ons ontwerp kan 'n gedesentraliseerde krag- en waterstelsel wees om huise en watergewasse te verlig."
