Новите соларни ќелии ќе се рециклираат со помош на вода
Употребата на сончевата енергија направи големи чекори во последниве години. Цените на панелите нагло паднаа и севкупниот глобален соларен пазар растеше за околу 24 отсто годишно, во текот на изминатата деценија.
И покрај гласното противење од неодамнешната администрација на Трамп, растот сè уште не е завршен. Здружението за индустрија за соларна енергија (САД) проценува дека глобалниот соларен пазар тројно ќе се зголеми до 2028 година. Барем дел од очекуваниот раст ќе биде благодарение на проширениот развој на поновата генерација соларни ќелии, направени од материјалот перовскит (минерал на калциум титаниум оксид), кои се енергетски поефикасни од нивните претходници базирани на силикон. Но, има проблем. Овие посакувани, перовскитни ќелии се особено тешки за рециклирање. Тоа може да создаде дополнителни еколошки предизвици.
Истражувачите од Универзитетот „Линкопинг“ во Шведска веруваат дека пронашле решение. Користејќи ново дизајнирана техника за рециклирање, истражувачите успеале целосно да разбијат соларна ќелија од перовскит користејќи само растворувач на вода. Кога го користеле тој рециклиран материјал за да создадат сосема нова соларна ќелија, откриле дека ја одржува истата ефикасност како првата. Теоретски, овој процес би можел да се зголеми за да помогне да се создадат целосно рециклирани, енергетски ефикасни соларни ќелии, за кои не се потребни еколошки штетни хемикалии за да се распаднат. Повеќекратната употреба на соларните ќелии може да помогне долгорочно да се намалат цените на сончевата енергија.
Истражувачите го замениле токсичниот хемиски процес со вода
Соларните панели од перовскит потекнуваат од семејство на елементи кои се ценети поради нивното високо задржување на енергијата и ниските трошоци за производство. (Овие ќелии се способни да претворат 25 отсто од сончевата енергија во електрична, во споредба со 15-20 отсто кај повеќето традиционални ќелии базирани на силикон). Стандардниот пристап за демонтирање на соларните панели од перовскит бара нивно натопување во диметилформамид, хемикалија која најчесто се наоѓа во растворувачите за боја. Овој пристап не е идеален бидејќи доведува до потенцијално опасни хемикалии кои се испуштаат во околината.
- Треба да го земеме предвид рециклирањето кога развиваме нови технологии за соларни ќелии. Ако не знаеме како да ги рециклираме, можеби воопшто не треба да ги ставаме на пазарот - истакнал професорот Фенг Гао од Универзитетот „Линкопинг“.
Истражувачите презеле поинаков пристап и одлучиле да создадат нетоксичен растворувач на база на вода, кој вклучува натриум ацетат, натриум јодид и адитиви на хипофосфорна киселина. Натриум ацетат бил воведен за да помогне во разградувањето на поединечните материјали на соларната ќелија. Спротивно на тоа, натриум јодид бил додаден за да помогне во реформирањето на одвоените кристали на перовскит, така што тие може да се користат повторно за да се создаде нова соларна ќелија. Хипофосфорната киселина била вклучена за да помогне растворот да биде стабилен со текот на времето. Истражувачите ја загревале водата на 80 Целзиусови степени, 20 минути пред да ја потопат ќелијата, за дополнително да помогнат во процесот на демонтирање. Новорециклираните кристали на перовскит и преостанатата течност потоа биле одвоени во центрифуга која се вртела со 5.000 вртежи во минута, во времетраење од три минути.
Иако сè уште не е јасно како ќе се активира овој пристап за рециклирање базиран на вода кога ќе се зголеми до големи индустриски размери, методот на вода нуди можност да ја направи идната инфраструктура за обновлива енергија поодржлива. Наодите доаѓаат во клучен момент. Поради зголемените меѓународни барања за електрична енергија, предизвикани од масивни центри за податоци за вештачка интелигенција, жедни за моќ, светот ќе треба да најде начин брзо да генерира нова енергија.
Извор: popsci.com
Фото: Freepik