Sains Boleh Double Dividen Suria

Sains boleh menggandakan dividen solarv

Cahaya matahari boleh menghasilkan lebih banyak tenaga dengan teknologi baru. Imej: Marty Finney pada Unsplash

Penyelidik telah menemui tiga cara baru untuk menggandakan dividen solar, menjadikan matahari bekerja lebih keras dan memberikan lebih banyak kepada ekonomi yang boleh diperbaharui.

Bahan lut baru yang dibuat lebih kecil daripada silika dan udara boleh menggandakan dividen solar, mengumpul haba matahari dan menaikkan suhu ke 200 ° C, menyampaikan cara baru untuk memanaskan rumah atau proses industri kuasa.

Dan penyelidik lain di bandar AS yang sama percaya mereka mungkin berada di landasan untuk menyampaikan lebih banyak tenaga elektrik dari sel solar. Mereka telah menemui satu cara untuk membuat satu foton cahaya yang tidak mengalir bukan satu elektron tetapi dua.

Pasukan ketiga di Arab Saudi kini menunjukkan bahawa tatasusunan solar mereka bukan sahaja dapat menghasilkan kuasa elektrik: mereka juga boleh menghidupkan air laut ke dalam air minuman segar pada masa yang sama.

Ketiga-tiga teknologi ini berada di peringkat makmal. Ketiganya adalah jauh dari eksploitasi komersial pada skala apa pun. Tetapi ketiga-tiga juga menunjukkan demonstrasi kebijaksanaan dan imaginasi yang luar biasa di tempat kerja di makmal dunia sebagai saintis mencari cara baru untuk menangani cabaran tenaga dunia karbon sifar, dan menyampaikan lebih banyak kuasa tanpa menaikkan suhu planet ke tahap yang berbahaya.

Penyelidik telah berusaha dengan cara untuk giliran karbon dioksida kembali menjadi bahan bakar, Untuk rumah yang hangat dan ringan dengan kayu telus, Untuk menjana kuasa dari jejak kaki dan menuai tenaga elektrik dari penyejatan.

Spurt solar

Ketiga-tiga twists terbaru mengeksploitasi sinar matahari dengan cara yang berbeza, dan menggunakan bahan-bahan baru untuk meningkatkan tahap kecekapan.

Penyelidik di Massachusetts Institute of Technology melaporkan dalam jurnal American Chemical Society ACS Nano bahawa mereka telah membangunkan bahan penebat yang lutut 95%.

Airgel adalah buih yang dibuat dengan silika dan disatukan bukan dengan air tetapi dengan udara. Kain luar biasa ini telah berlaku selama beberapa dekad - agensi angkasa AS Nasa telah bereksperimen dengan mereka - dan walaupun struktur yang tidak baik ini mempunyai sifat penebat yang tiada tandingan, mereka kini mempunyai ketelusan yang terhad.

Para penyelidik telah membangunkan versi yang begitu ringan dan begitu jelas bahawa ia semua tidak kelihatan. Cahaya menyala dan menghasilkan haba - tetapi haba tidak dapat melepaskan diri, dan dibina di dalam sistem pemungut pasif pasif yang terbuat dari bahan gelap, menyerap cahaya. Peranti ujian di bumbung bangunan MIT semasa musim sejuk Massachusetts beku berjaya meningkatkan suhu 220 ° C.

Rulebreaker

Ahli sains lain di laporan institusi yang sama dalam jurnal ini Alam bahawa sel solar baru yang berfungsi sepenuhnya seolah-olah memecahkan salah satu kaedah fizik: sehingga kini, apa-apa sel solar berasaskan silikon konvensional telah dibatasi oleh aritmetik mudah. Ia mengambil satu foton cahaya untuk melepaskan satu elektron dan menetapkan arus.

Oleh itu, kecekapan teoretik maksimum sel solar adalah 29.1%. Tetapi pasukan pakar di MIT telah bereksperimen dengan kelas baru bahan yang disebut excitons, kain yang wujud dalam keadaan teruja, dan membolehkan paket tenaga untuk menyebarkan, menggabungkan atau membahagikan.

Dan dalam eksperimen terkini, salutan bahan exitonik, hanya X1000 bilion meter ketebalan, sel silikon menyerap foton cahaya, untuk membentuk satu exciton yang kemudiannya menjadi dua lagi.

Penemuan penyelidikan ini agak mudah, tetapi telah memastikan para saintis MIT sibuk selama bertahun-tahun sebelum mereka menemukan cara untuk memindahkan tenaga tambahan ke dalam sel solar silikon, dan menetapkan dua elektron dalam pergerakan dari satu paket cahaya matahari.

"Strategi ini ... berpotensi untuk mengubah loji penjanaan elektrik daripada pengguna air kepada pengeluar air segar"

Jadi, secara teori, permukaan turbocharged baru boleh mengambil kecekapan maksimum sel suria melebihi 35%. Dalam praktiknya, aplikasi komersial boleh bertahun-tahun.

Tetapi satu pasukan dari Universiti Sains dan Teknologi King Abdullah di Arab Saudi telah menggabungkan sel photovoltaic dengan teknologi membran maju untuk menyelesaikan dua masalah sekaligus.

Penjanaan kuasa adalah proses yang tamak: di Eropah dan Amerika Syarikat separuh dari semua penggunaan air adalah dalam perkhidmatan pengeluaran tenaga. Desalinasi - tindakan penyulingan air tawar dari air garam - adalah operasi lapar kuasa. Di negara-negara Arab, lebih daripada 15% daripada jumlah tenaga elektrik negara diambil oleh industri air tawar.

Laporan pasukan yang berpangkalan di Saudi di Malaysia Alam Komunikasi bahawa mereka telah berjaya menggabungkan dua teknologi yang didorong oleh solar dalam satu operasi.

Memanfaatkan panas

Mereka merancang unit penyulingan membran tiga peringkat yang dipasang di bahagian belakang panel fotovoltaik supaya haba yang biasanya dilepaskan oleh panel digunakan untuk menguap air. Peranti ini mempunyai semua kecekapan sel suria komersial, tetapi menjadikan air bersih pada kadar yang lebih tinggi daripada kebanyakan peranti yang ada. Caranya adalah dengan memanfaatkan haba yang biasanya terbuang dalam penjanaan tenaga fotovoltaik untuk mendorong cara yang memerlukan tenaga untuk meningkatkan bekalan air tawar.

Oleh 2025, para penyelidik mengatakan, dunia akan menjana 969 Gigawatts dari sel fotovoltaik tersebar merentasi 4 bilion meter persegi tanah. Mereka mengandaikan akan ada hari 200 setiap tahun dengan tahap cahaya matahari yang sesuai. Mereka membuat apa yang mereka sebut sebagai andaian konservatif bahawa barisan baru mereka dapat menyampaikan air tawar dari payau, sisa atau air laut pada kadar kilogram 5 per meter persegi sehari.

Di tempat-tempat di mana bekalan air tidak menjadi masalah, lebihan air boleh digunakan untuk membasuh debu dari susunan solar, atau mengairi tanaman. Sekiranya semua array solar ini dilengkapi dengan sokongan membran baru, mereka juga boleh menghasilkan 4 bilion meter padu air tawar sehari. Itulah 10% daripada jumlah air minuman yang ditelan dalam 2017.

Strategi ini, kata saintis, berpotensi "untuk mengubah loji penjanaan elektrik daripada sebaliknya pengguna air ke pengeluar air segar." - Rangkaian Berita Iklim

Mengenai Penulis

Tim Radford, wartawan bebasTim Radford adalah wartawan bebas. Dia bekerja untuk Guardian untuk 32 tahun, menjadi (antara lain) huruf editor, seni editor, editor sastera dan editor sains. Beliau memenangi Persatuan British Science Writers anugerah untuk penulis sains tahun ini empat kali. Beliau berkhidmat di jawatankuasa UK untuk Dekad Antarabangsa untuk Pengurangan Bencana Alam. Beliau telah memberi ceramah mengenai sains dan media di berpuluh-puluh bandaraya British dan asing. 

Sains yang Berubah Dunia: Cerita yang tidak ternilai revolusi 1960 yang lainBuku oleh Penulis ini:

Sains yang Berubah Dunia: Cerita yang tidak ternilai revolusi 1960 yang lain
oleh Tim Radford.

Klik di sini untuk maklumat lanjut dan / atau untuk memerintahkan buku ini di Amazon. (Buku Kindle)

Artikel ini Bermula di Rangkaian Berita Iklim

Buku-buku yang berkaitan

Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
9780143130444Dalam menghadapi rasa takut dan tidak peduli yang luas, koalisi penyelidik, profesional dan ahli sains antarabangsa telah berkumpul untuk menawarkan satu set penyelesaian yang realistik dan berani terhadap perubahan iklim. Seratus teknik dan amalan dijelaskan di sini-ada yang terkenal; ada yang tidak pernah anda dengar. Mereka terdiri dari tenaga bersih untuk mendidik anak perempuan di negara berpendapatan rendah untuk amalan guna tanah yang menarik karbon dari udara. Penyelesaiannya wujud, bersifat ekonomi, dan masyarakat di seluruh dunia kini menguatkuasakan mereka dengan kemahiran dan keazaman. Tersedia di Amazon

Merancang Penyelesaian Iklim: Panduan Dasar untuk Tenaga Rendah Karbon

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Dengan kesan perubahan iklim yang menimpa kita, keperluan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah kaca global tidak kurang hebatnya. Ini adalah cabaran yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menanganinya ada sekarang. Sebilangan kecil dasar tenaga, yang dirancang dan dilaksanakan dengan baik, dapat membawa kita ke arah masa depan yang rendah karbon. Sistem tenaga besar dan kompleks, jadi dasar tenaga mesti fokus dan menjimatkan kos. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan berjaya. Pembuat dasar memerlukan sumber yang jelas dan komprehensif yang menggariskan dasar tenaga yang akan memberi kesan terbesar pada masa depan iklim kita, dan menerangkan bagaimana merancang polisi ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Menukar Semua: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
1451697392In Ini Menukar Semua Naomi Klein berhujah bahawa perubahan iklim bukanlah satu lagi isu yang perlu difailkan antara cukai dan penjagaan kesihatan. Ini penggera yang menyeru kami untuk memperbaiki sistem ekonomi yang telah gagal dalam banyak cara. Klein dengan teliti membina kes untuk mengurangkan secara besar-besaran pelepasan rumah hijau kami adalah peluang terbaik kami untuk secara serentak mengurangkan ketidaksamaan yang menggerunkan, membayangkan semula demokrasi kami yang patah, dan membina semula ekonomi tempatan kami yang terbuang. Dia mendedahkan keputusasaan ideologi tentang penyangkalan perubahan iklim, khayalan para ahli geoengineers, dan kekalahan tragis terlalu banyak inisiatif hijau arus perdana. Dan dia menunjukkan persis mengapa pasar tidak-dan tidak dapat menyelesaikan krisis iklim tetapi sebaliknya akan membuat keadaan lebih teruk, dengan kaedah ekstraksi yang lebih melampau dan ekologi merosakkan, disertai dengan kapitalisme bencana yang meluas. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, and ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf pada

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestrss icon

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

VIDEOS TERKINI

Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
Migrasi Iklim Hebat Telah Bermula
by Super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia untuk melarikan diri ketika kediaman mereka menjadi semakin tidak berpenghuni.
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
by Alan N Williams, et al
Laporan terbaharu dari Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahawa tanpa pengurangan ...
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
Bumi Telah Dihuni Selama Berbilion Tahun - Betapa Beruntungnya Kita?
by Toby Tyrrell
Perlu evolusi 3 atau 4 bilion tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Sekiranya iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
Bagaimana Memetakan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Meramalkan Perubahan Iklim Masa Depan
by Brice Rea
Akhir zaman ais terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, dicirikan oleh fasa sejuk terakhir yang disebut Dryer Muda.
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
Laut Caspian Akan Jatuh 9 Meter Atau Lebih Banyak Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan anda berada di pantai, melihat ke laut. Di hadapan anda terletak 100 meter pasir gersang yang kelihatan seperti…
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dahulu Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim menjadikannya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita dapat belajar banyak mengenai perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus kini mempunyai suhu permukaan…
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
Lima Kepercayaan Iklim: Kursus Kerosakan Dalam Kesalahan Maklumat Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kemalangan dalam salah maklumat iklim, merangkum hujah-hujah utama yang digunakan untuk menimbulkan keraguan terhadap kenyataan ...
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
Artik Tidak Panas Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Untuk Planet
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, penutup ais laut di Laut Artik menyusut ke titik rendah pada pertengahan September. Tahun ini mengukur hanya 1.44…

ARTIKEL TERKINI

tenaga hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mengelakkan krisis iklim, Midwest, seperti seluruh negara, perlu menyahkarbon sepenuhnya ekonominya dengan…
ug83qrfw
Halangan Utama kepada Tindak Balas Permintaan Perlu Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika pengawal selia persekutuan melakukan perkara yang betul, pelanggan elektrik di seluruh Midwest mungkin akan dapat memperoleh wang sementara…
pokok untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pokok Ini Untuk Memperbaiki Kehidupan Bandar
by Mike Williams-Rice
Satu kajian baharu menetapkan pokok oak hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 “pokok super” yang akan membantu menjadikan bandar…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Mesti Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Profesor Madya Perubahan Persekitaran Kuaternari, Universiti Leeds
Bagi mana-mana negara yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang cetek dan berangin, angin luar pesisir akan menjadi kunci untuk memenuhi…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk bandar-bandar hutan ketika Dixie Fire memusnahkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk bandar-bandar hutan ketika Dixie Fire memusnahkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Senibina Landskap, Universiti Oregon
Kebakaran liar yang membakar di hutan gunung yang kering dan kering melanda bandar Gold Rush Greenville, California, pada 4 Ogos,…
China Dapat Memenuhi Matlamat Tenaga dan Iklim yang Mengatasi Kuasa Arang Batu
China Dapat Memenuhi Matlamat Tenaga dan Iklim yang Mengatasi Kuasa Arang Batu
by Alvin Lin
Pada Sidang Kemuncak Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahawa China akan "secara ketat mengendalikan tenaga arang batu ...
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta mengesan 30 tahun salji salji melampau di seluruh AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru kejadian salji salji yang melampau selama 30 tahun terakhir menjelaskan proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan kalis api merah ke api hutan ketika anggota bomba yang diparkir di sepanjang jalan memandang ke langit jingga
Model meramalkan ledakan api liar selama 10 tahun, kemudian penurunan secara beransur-ansur
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang meramalkan ledakan awal aktiviti kebakaran hutan selama hampir satu dekad,…

 Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

Majalah Mingguan Inspirasi harian

Sikap baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comIklimImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 lahirnya Penerbitan. Hak cipta terpelihara.