Connect with us

ΚΟΣΜΟΣ

Παράθυρα που παράγουν ρεύμα: Η τεχνολογία που αξιοποιεί το «αόρατο» φως του ήλιου

Πώς λειτουργούν τα διαφανή φωτοβολταϊκά του Michigan State University, η εφαρμογή του 2021 και οι προκλήσεις για την αξιοποίησή τους στα κτίρια.

Γραφείο με λάπτοπ και φυτά μπροστά σε μεγάλη τζαμαρία με θέα σε πόλη και πάρκο

Ένα παράθυρο συνήθως αφήνει το φως να μπει στο σπίτι. Τι θα συνέβαινε, όμως, αν μπορούσε ταυτόχρονα να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα; Ερευνητές του Michigan State University εργάζονται εδώ και χρόνια πάνω σε αυτή την ιδέα, αναπτύσσοντας τεχνολογίες που συλλέγουν μέρος της ηλιακής ενέργειας, διατηρώντας τη διαφάνεια της επιφάνειας.

Στην προσπάθεια έχει κεντρικό ρόλο ο Richard Lunt, καθηγητής Χημικής Μηχανικής και Επιστήμης Υλικών. Η σχετική έρευνα δεν αποτελεί πρόσφατη ανακάλυψη που εμφανίστηκε ξαφνικά στα κοινωνικά δίκτυα: επιστημονικές δημοσιεύσεις για διαφανείς φωταυγείς ηλιακούς συγκεντρωτές υπήρχαν ήδη το 2013 και το 2014.

Το μυστικό βρίσκεται στο φως που δεν βλέπουμε

Το ηλιακό φως περιλαμβάνει περισσότερα μήκη κύματος από εκείνα που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι. Η συγκεκριμένη ερευνητική προσέγγιση αξιοποιεί επιλεγμένα τμήματα της υπεριώδους και της εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας, αφήνοντας μεγάλο μέρος του ορατού φωτός να περάσει.

Στους διαφανείς φωταυγείς συγκεντρωτές, ειδικά υλικά απορροφούν ακτινοβολία και επανεκπέμπουν την ενέργειά της ως φως διαφορετικού μήκους κύματος. Μέρος αυτού του φωτός οδηγείται μέσα στο διαφανές υλικό προς τις άκρες του, όπου μικρά φωτοβολταϊκά στοιχεία το μετατρέπουν σε ηλεκτρισμό.

Έτσι, η επιφάνεια μπορεί να παραμένει σχεδόν άχρωμη, ενώ παράλληλα συλλέγει ενέργεια. Δεν σημαίνει ότι ένα απλό τζάμι παράγει από μόνο του ρεύμα: απαιτούνται ειδικά υλικά, φωτοβολταϊκά στοιχεία και οι κατάλληλες ηλεκτρικές συνδέσεις.

Η εφαρμογή που εγκαταστάθηκε σε πανεπιστημιακό κτίριο

Η ευρύτερη τεχνολογία των διαφανών φωτοβολταϊκών έχει δοκιμαστεί και έξω από το εργαστήριο. Στις 25 Αυγούστου 2021, το Michigan State University ανακοίνωσε εγκατάσταση διαφανών ηλιακών υαλοπινάκων στο κτίριο Βιοϊατρικών και Φυσικών Επιστημών.

Η επιφάνειά τους ήταν περίπου 9,3 τετραγωνικά μέτρα και το πανεπιστήμιο ανέφερε ότι θα παρήγαν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για τον φωτισμό του αιθρίου. Τους υαλοπίνακες ανέπτυξε και κατασκεύασε η Ubiquitous Energy, εταιρεία της οποίας ο Lunt είναι συνιδρυτής.

Η εγκατάσταση δείχνει μια πραγματική εφαρμογή. Δεν αποτελεί, ωστόσο, απόδειξη ότι τα παράθυρα μπορούν ήδη να καλύψουν όλες τις ενεργειακές ανάγκες ενός κτιρίου. Επίσης, η συλλογή φωτός στις άκρες περιγράφει ειδικά τους φωταυγείς συγκεντρωτές· δεν πρέπει να θεωρείται κοινός μηχανισμός κάθε διαφανούς φωτοβολταϊκού προϊόντος.

Μεγάλες δυνατότητες, συγκεκριμένοι περιορισμοί

Το ενδιαφέρον είναι ιδιαίτερα μεγάλο για κτίρια με εκτεταμένες γυάλινες προσόψεις. Επιφάνειες που σήμερα χρησιμοποιούνται για φωτισμό και θέα θα μπορούσαν να προσφέρουν και ηλεκτροπαραγωγή. Οι ερευνητές εξετάζουν επίσης δυνατότητες ενσωμάτωσης σε οθόνες και άλλες διαφανείς επιφάνειες. Πρόκειται για πεδία εφαρμογής με διαφορετικές τεχνικές απαιτήσεις, όχι για έτοιμες λύσεις παντού.

Η διαφάνεια, η απόδοση και η αντοχή πρέπει να συνδυαστούν σε ένα πρακτικό σύστημα. Η συλλογή μόνο επιλεγμένων περιοχών του ηλιακού φάσματος περιορίζει τη διαθέσιμη ενέργεια. Γι’ αυτό οι επιστήμονες αξιολογούν ταυτόχρονα πόσο ρεύμα παράγεται και πόσο ορατό φως διαπερνά το υλικό. Ένας υψηλός βαθμός διαφάνειας δεν αρκεί από μόνος του για να περιγράψει την ενεργειακή επίδοση.

Για έναν ιδιοκτήτη, τα ουσιαστικά ερωτήματα είναι συγκεκριμένα: πόση ενέργεια παράγει το σύστημα στη συγκεκριμένη θέση, πόσο κοστίζει, τι διάρκεια ζωής έχει και πώς εγκαθίσταται. Χωρίς αυτά τα δεδομένα, δεν μπορεί να υποσχεθεί κανείς συγκεκριμένη εξοικονόμηση στον λογαριασμό.

Τα «αόρατα φωτοβολταϊκά» δεν είναι αόρατα παράθυρα, ούτε μαγική μετατροπή κάθε υπάρχοντος τζαμιού σε σταθμό ενέργειας. Είναι μια υπαρκτή τεχνολογική κατεύθυνση που διευρύνει τις επιφάνειες από τις οποίες μπορούμε να συλλέγουμε ηλιακή ενέργεια. Και αυτό, από μόνο του, έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τα κτίρια του μέλλοντος.

Πηγές

Συνέχεια ανάγνωσης
Διαφήμιση
Διαφημιστείτε στο Patratora
Παραθαλάσσιος οικισμός με πολύχρωμα σπίτια δίπλα στη θάλασσα και κρυσταλλικές δομές στο νερό.
ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ56 λεπτά πρίν

Καστελλόριζο: Τι κρύβεται πίσω από τα «5 τρισ. κυβικά» μεθανίου — Το οικονομικό στοίχημα

Γραφείο με λάπτοπ και φυτά μπροστά σε μεγάλη τζαμαρία με θέα σε πόλη και πάρκο
ΚΟΣΜΟΣ1 ώρα πρίν

Παράθυρα που παράγουν ρεύμα: Η τεχνολογία που αξιοποιεί το «αόρατο» φως του ήλιου

Μικροσκόπιο σε εργαστήριο με τρυβλίο Petri και οθόνη που δείχνει κυτταρική δομή.
ΕΛΛΑΔΑ2 ώρες πρίν

Έλληνες ερευνητές στα «φρένα» του καρκίνου: Τι έδειξε η μελέτη για τον επαναπρογραμματισμό κυττάρων

Φορητός υπολογιστής με κόκκινα γραφικά δικτύου στην οθόνη, δίπλα σε παράθυρο με θέα βρετανικό πύργο ρολογιού υπό βροχή.
ΚΟΣΜΟΣ2 ώρες πρίν

Πώς τα ισλαμιστικά δίκτυα στρατολογούν και απλώνουν την επιρροή τους

Ελληνική σημαία σε ιστό μπροστά από οικισμούς με κεραμοσκεπές, εκκλησίες και μιναρέ κάτω από συννεφιασμένο ουρανό.
ΑΡΘΡΑ3 ώρες πρίν

Με τα ωραία λόγια δεν φυλάγονται τα σύνορα

Υπερπλήρεις κάδοι απορριμμάτων και σακούλες σκουπιδιών στοιβαγμένοι σε πεζοδρόμιο δίπλα σε σταθμευμένο αυτοκίνητο.
ΖΩΗ3 ώρες πρίν

Βουνά τα σκουπίδια στην Πάτρα: Ως πότε θα πληρώνουμε το τίμημα της αδιαφορίας;

Πορτραίτο άντρα με γυαλιά και μουστάκι
ΖΩΗ3 ώρες πρίν

Φτωχότερη η Πάτρα και η Κεντροαριστερά: “Έφυγε” ο πολιτικός μηχανικός Δήμος Ντάγκας

Εξωτερική άποψη διώροφου κτιρίου με φθορές στους τοίχους και γκράφιτι στο ισόγειο
ΖΩΗ3 ώρες πρίν

Μάθημα με κουβάδες και αγωνία: Πότε θα θυμηθεί η πολιτεία το 21ο Γυμνάσιο Πάτρας;

Άνδρες με στρατιωτική αμφίεση κρατούν και απομακρύνουν νεαρό άτομο που φαίνεται να φωνάζει, δίπλα σε λευκό όχημα.
ΚΟΣΜΟΣ6 ώρες πρίν

Ουκρανία: Καταγγελίες για βίαιες στρατολογήσεις – Τι συνέβη με τον 14χρονο κοντά στο Κίεβο

Δρόμος σε συνοικία με παρκαρισμένα αυτοκίνητα και έργα ανάπλασης στα πεζοδρόμια
ΖΩΗ15 ώρες πρίν

ΠΑΤΡΑ-Άλλαξε ο χάρτης στα Προσφυγικά: Έρχονται σαρωτικές μονοδρομήσεις από την Τετάρτη 11 Νοεμβρίου

Παραθαλάσσια πόλη με συννεφιασμένο ουρανό, κύματα στη θάλασσα και βρεγμένο πεζοδρόμιο.
ΖΩΗ3 ημέρες πρίν

«Στα δύο» η Πάτρα από το κύμα κακοκαιρίας: Τι πρέπει να προσέξουμε μέχρι την Τρίτη

Άδειες σχολικές θρανίες και καρέκλες σε αίθουσα διδασκαλίας.
ΖΩΗ18 ώρες πρίν

Συναγερμός σε δημοτικό σχολείο της Πάτρας: 6χρονη μαθήτρια τραυματίστηκε στο κεφάλι – Με καθυστέρηση ειδοποιήθηκαν οι γονείς

Άτομο πεσμένο στο οδόστρωμα δίπλα σε αυτοκίνητο
ΖΩΗ2 ημέρες πρίν

ΠΑΤΡΑ-Συναγερμός στην Μπουκαούρη: Όταν η «ΔΙ.ΑΣ.» αποδεικνύει ότι η πρώτη γραμμή έχει… καρδιά

Διανομέας με κράνος και κουτί παράδοσης σε σκούτερ οδηγεί σε δρόμο πόλης, ενώ γυναίκα στο πεζοδρόμιο μιλά στο τηλέφωνο και δείχνει
ΖΩΗ2 ημέρες πρίν

ΠΑΤΡΑ-«Παράγγελναν»… ληστεία: Με κουτί efood και «μούφες» λογιστές άδειασαν σπίτι στα Ζαρουχλέικα!

Στενός δρόμος με διạtorιχισμένα κτίρια και παρκαρισμένα αυτοκίνητα δεξιά και αριστερά
ΖΩΗ1 ημέρα πρίν

ΠΑΤΡΑ-Ανω Πόλη: Στροφή 180 μοιρών για την Παντοκράτορος – Από πεζόδρομος, ξανά σε δρόμο αυτοκινήτων

Γυναίκα κάθεται στον καναπέ σε σαλόνι, ενώ στο ανοιχτό μπαλκόνι διακρίνεται φιγούρα.
ΖΩΗ18 ώρες πρίν

Πάτρα: Η ώρα της αγωνίας στα Προσφυγικά – Μπήκαν από το μπαλκόνι σε σπίτι την ώρα που η ιδιοκτήτρια καθόταν στο σαλόνι!

Επιβλητική εικόνα της Παναγίας Παντάνασσας σε περίοπτη θέση, πλαισιωμένη από πλούσιους στολισμούς με λουλούδια και κεριά.
ΖΩΗ15 ώρες πρίν

Η Παναγία Παντάνασσα του Βατοπαιδίου στην Πάτρα: Όλα όσα πρέπει να ξέρετε για την υποδοχή και το πρόγραμμα των ακολουθιών

Άτομα σε δρόμο και μπαλκόνια παλαιών κτιρίων με απλωμένα ρούχα σε εξώστες.
ΖΩΗ3 ημέρες πρίν

Εγκλωβισμένος στο ίδιο του το σπίτι: Όταν η ενοικίαση μετατρέπεται σε εφιάλτη για μια ολόκληρη γειτονιά της Πάτρας

ΔΗΜΟΦΙΛΗ