Chemia Czy wiesz, że?

Farba zamiast paneli słonecznych

Autor: Agata Kukwa

Dostępne na rynku kolektory słoneczne mają sporo wad. Jedną z nich jest zdecydowanie cena. Wydajność takich urządzeń dochodzi obecnie już do 15%, ale koszty ich produkcji, a co za tym idzie zakupu, zniechęcają przeciętnego Kowalskiego do ich stosowania. Naukowcy z Notre Dame pracują nad wykorzystaniem nanotechnologii przy produkcji farby, której zadaniem będzie produkcja energii elektrycznej.

Rozwiązanie proponowane przez zespół profesora Kamata ma być tanie, łatwe w użyciu i wydajne. O ile dwa pierwsze warunki zostały już praktycznie spełnione, o tyle z wydajnością nie jest jeszcze najlepiej. W tej chwili nie przekracza ona 1%, co oznacza, że zaledwie jedna setna energii słonecznej docierającej do farby może zostać przetworzona na energię elektryczną. Naukowcy twierdzą jednak, że osiągnięcie przez ich wynalazek wydajności porównywalnej z kolektorami używanymi w tej chwili to tylko kwestia czasu.

Ilość energii elektrycznej wygenerowanej przez farbę, a właściwie całe ogniwo (należy pamiętać, że farba musi znaleźć się pomiędzy dwiema elektrodami), wynosiła od 2 do 3 miliamperów. Pomalowanie dachu słoneczną farbą mogłoby dostarczać około 150-300 Wattów. Fakt, że komputer, z którego właśnie korzystasz, potrzebuje około 200 W, wskazuje jak ważne jest podniesienie efektywności całego systemu.

Ten cel można osiągnąć testując inne nanocząstki. W opisywanych eksperymentach zastosowano cząstki dwutlenku tytanu pokryte siarczkiem kadmu lub selenkiem kadmu. Cząstki zawieszono w mieszaninie wody i alkoholu. W ten sposób uzyskano efekt gęstej pasty, którą polskie media nazwały słoneczną farbą. Naukowcy mówią o swoim odkryciu Sun-Believable (ang. sun – słońce, believable – wiarygodny) w nawiązaniu do angielskiego słowa „unbelievable” (niewiarygodny). Poniżej krótki film przedstawiający w skrócie jak wygląda odkrycie profesora Kamata i jego zespołu.

Rzeczywiście, jeśli głębiej zastanowimy się nad tym odkryciem, wydaje się ono niewiarygodne. To pierwszy, a zarazem ogromny krok ku pozyskiwaniu energii słonecznej w sposób, który nie generuje dodatkowych kosztów eksploatacji ogniw. Dodatkowo pomalowanie dachu na jasny kolor w rejonach, gdzie słońce często doskwiera mieszkańcom, sprawi, że ich domy będą się wolniej nagrzewały, a więc stosowanie klimatyzacji prawdopodobnie spadnie. A to już kolejny krok w kierunku oszczędzania energii.

Gdyby udało się zwiększyć efektywność słonecznej farby, dachy wszystkich budynków mogłyby pełnić funkcję paneli słonecznych. Naukowcy zapewniają, że koszt wyprodukowania i pomalowania dachu ich farbą będzie o wiele niższy niż pokrycia go tradycyjnymi kolektorami. Co więcej, nie stwarza to żadnych problemów konstrukcyjnych i może wnieść istotne walory estetyczne.

Oprócz zwiększenia efektywności naukowcy z Notre Dame muszą również popracować nad rozwiązaniem problemu elektrod. Na razie trudno wyobrazić sobie, w jaki sposób można przenieść laboratoryjne ogniwo na dach domu, na przykład w słonecznej Hiszpanii, bez narażania na szwank oryginalnej architektury budynków. Jednak bądźmy dobrej myśli. Jeszcze kilka lat temu nikt nie pomyślałby, że będzie można przetworzyć energię słoneczną w elektryczną za pomocą farby.

ResearchBlogging.org

Więcej informacji:
Genovese MP, Lightcap IV, & Kamat PV (2011). Sun-Believable Solar Paint. A Transformative One-Step Approach for Designing Nanocrystalline Solar Cells. ACS nano PMID: 22147684
Print Friendly, PDF & Email

O autorze

Agata Kukwa

Absolwentka Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej. Magister technologii ochrony środowiska, inżynier ochrony i zarządzania środowiskiem. Obecnie doktorantka w Katedrze Informatyki Ekonomicznej na Wydziale Zarządzania Uniwersytetu Gdańskiego. Interesuje się nowymi technologiami oraz stymulowaniem działalności innowacyjnej w Polsce.

  • Tom Tom

    Ta farma to może być hit!