Каким должен стать наш мир, по мнению эко-активистов, чтобы человечество и природа процветали, не мешая друг другу? Кроме возобновляемых источников энергии нам нужно прекратить мусорить, пытаться перерабатывать отходы, не разрушать природный ландшафт и не окружать себя продуктами нефтепереработки, кроме того, хорошо бы заселить китами все пригодные для этого водоемы. Филиппинец Карви Эрен Мейг знает, как решить все поставленные задачи, кроме, пожалуй, последнего. Парень не является специалистом по морским млекопитающим, он студент инженерного факультета манильской университета Мапуа.
За свои исследования в области солнечной энергетики в прошлом 2020 году Мейг был удостоен премии Джеймса Дайсона. Ранее – в 2019 году – работа молодого ученого была отмечена в стенах Альма-матер на Коллоквиуме диссертаций MAPUA EECE.
История изобретения
В качестве сырья для производства инновационных солнечных панелей Карви Эрен Мейг взял отходы сельскохозяйственного производства, а именно части растений, которые фермеры вынуждены уничтожать, как мусор. Изобретатель изучил 78 видов популярных сельскохозяйственных культур, обнаружив в 9-ти из них люминесцентные частицы. Чтобы создать солнечную панель, растения погружают в смоляную среду, формируя лист.
Пейзажи родного города подсказали ученому новый вариант монтажа солнечных панелей. Недостаток свободного места для размещения улавливателей солнечной энергии затрудняет использование традиционных конструкций – затененный фасад дома не пригоден для получения энергии, поскольку дает ее крайне мало. Панели от Мейга устанавливаются на вертикальной поверхности, к тому же они не зависят от уровня инсоляции фасада.
Идея, которая легла в основу изобретения, была заимствована молодым специалистом у природы. Зная свойства северного сияния, филиппинец рассчитал, что люминесцентные частицы будут захватывать УФ-лучи и повторно излучать их на фотоэлементы расположенные по краям панели. Далее свет будет превращаться в электрическую энергию. На выходе полученное напряжение обрабатывается так же, как и в классическом варианте солнечных панелей.
Конструктивные особенности изобретения
Материалы, которые, по замыслу Мейга, применяются для производства его детища, предусматривают получение поверхности, улавливающей свет, в виде гибкой прозрачной пленки. Принцип работы панели позволяет использовать ее на фасадах, в том числе, как альтернативу традиционному остеклению окон.
Сейчас Карви Эрен Мейг работает с натуральными красителями, которые можно добыть из растительного сырья, применяемого для производства основного элемента его солнечных панелей. В планах ученого производство прозрачных пленок, улавливающих свет различных цветов, которые могут заинтересовать дизайнеров.
Функциональные особенности инновационных солнечных панелей таковы, что для эффективной работы им не нужно прямого солнечного света. Сравнение результатов работы опытных образцов со стандартными конструкциями на слабо освещенных участках показало, что новинка производит энергии более чем в 2 раза по сравнению с привычным для нас аналогом. Находясь под значительным углом к УФ-лучам, на затененной области, или в условиях пасмурной погоды, они смогут захватывать ультрафиолетовое излучение, включая отраженный свет от дорожного покрытия и фасадов соседних домов, аккумулируя его и производя энергию.
Преимущества инновационных солнечных панелей
По мнению Мейга изобретение, получивший имя AuReus, имеет ряд очевидных преимуществ, которые позволят решить не только вопрос экологии, но и улучшить экономическую ситуацию на государственном уровне.
На Филиппинах в сельском хозяйстве занято около трети населения страны. Утилизация отходов обходится аграриям дорого, нередко прибегают к архаическим методам ликвидации мусора, нанося вред окружающей среде. Сырье для производства экологических солнечных элементов будет бесплатным, а его сдача производителю сделает труд фермера более прибыльным.
Солнечные панели, которые способны захватывать фотоны высокой энергии, сыграют значительную роль в секвестрации ультрафиолета в городе. Уменьшение количества, отражающих УФ-лучи поверхностей, позволит улучшить климат на улицах, а также снизить нагрузку на живые организмы, которые обитают в урбанистической среде.
Тот факт, что инновации коснулись лишь элементов, которые улавливают свет, позволит сочетать AuReus с классическими солнечными панелями. Мало кто захочет рисковать, делая радикальную замену хорошо знакомой технологии, тем более что нынешние солнечные элементы доказали свою эффективность и безопасность.
Возможность размещать панели вертикально навсегда отменят проблему поиска пространства под солнечные электростанции. Ими можно оборудовать здания, не внося изменений в уже созданные конструкции, тем самым открывая путь к дешевой и экологически чистой электроэнергии небогатым людям и предпринимателям, которые не готовы вкладывать в инновации большие суммы.
Сегодня Мейг является счастливым обладателем налаженного производства экологических солнечных панелей, которое способно ежемесячно выпускать не более 30 единиц. Он уверен, что в будущем его технологией заинтересуются и будут развернуты серьезные работы для их производства. Простота новинки позволяет автору AuReus ожидать, что в будущем его изобретение будет применяться не только в строительстве солнечных электростанций. Например, пленками, которые улавливают солнечный свет и превращают его в электричество, могут быть оснащены автомобили, бытовые приборы и даже одежда.
Сбудутся ли прогнозы изобретателя – сегодня говорить трудно. О долговечности своего изобретения Мейг не упоминает, как и о его работе в условиях более сурового климата, чем на Филиппинах. Перейти на возобновляемые источники энергии и установить солнечные панели классической конструкции можно уже сегодня, дополнит ли их AuReus – покажет время.
Фото: The James Dyson Foundation
Публикация отражает взгляды и позицию автора и не обязательно совпадает с официальной позицией компании.