Яким має стати наш світ на думку еко-активістів, щоби людство і природа процвітали, не заважаючи один одному? Крім відновлюваних джерел енергії нам потрібно припинити смітити, намагатися переробляти відходи, не руйнувати природні ландшафти й не оточувати себе продуктами нафтопереробки, крім того, добре було б заселити китами всі придатні для цього водойми. Філіппінець Карві Ерен Мейг знає, як вирішити всі поставлені завдання, крім, мабуть, останнього. Хлопець не є фахівцем у морських ссавцях, він студент інженерного факультету манільського університету Мапуа.

За свої дослідження у сфері сонячної енергетики в минулому 2020 році Мейг був удостоєний премії Джеймса Дайсона. Раніше – у 2019 році – робота молодого вченого була відзначена в стінах Альма матер на Колоквіумі дисертацій MAPUA EECE.

Історія винаходу

В якості сировини для виробництва інноваційних сонячних панелей Карві Ерен Мейг узяв відходи сільськогосподарського виробництва, а саме частини рослин, які фермери змушені знищувати, як сміття. Винахідник вивчив 78 видів популярних сільськогосподарських культур, виявивши в 9-ьох з них люмінесцентні частинки. Щоби створити сонячну панель, рослини занурюють у смоляне середовище, формуючи листок.

Пейзажі рідного міста підказали вченому новий варіант монтажу сонячних панелей. Нестачу вільного місця для розміщення уловлювачів сонячної енергії ускладнює використання традиційних конструкцій – затінений фасад будинку не придатний для отримання енергії, адже дає її вкрай мало. Панелі від Мейга встановлюються на вертикальній поверхні, до того ж вони не залежать від рівня інсоляції фасаду.

Ідея, яка лягла в основу винаходу, була запозичена молодим фахівцем у природи. Знаючи природу північного сяйва, філіппінець розрахував, що люмінесцентні частинки будуть захоплювати УФ-промені й повторно випромінювати їх на фотоелементи розташовані на краях панелі. Далі світло буде перетворюватися в електричну енергію. На виході отримана напруга обробляється так само, як і в класичному варіанті сонячних панелей.

Конструктивні особливості винаходу

Матеріали, які, за задумом Мейга, застосовуються для виробництва його дітища, передбачають отримання поверхні, що вловлює світло, у вигляді гнучкої прозорої плівки. Принцип роботи панелі дає змогу використовувати її на фасадах, у тому числі, як альтернативу традиційному склінню вікон.

Наразі, Карві Ерен Мейг працює з натуральними барвниками, які можна добути з рослинної сировини, що застосовується для виробництва основного елемента його сонячних панелей. У планах вченого виробництво прозорих плівок, що вловлюють світло, різних кольорів, які можуть зацікавити дизайнерів.

Функціональні особливості інноваційних сонячних панелей такі, що для ефективної роботи їм не потрібно прямого сонячного світла. Порівняння результатів роботи дослідних зразків зі стандартними конструкціями на слабо освітлених ділянках показало, що новинка виробляє енергії більш, ніж у 2 рази, порівняно із звичний нам аналог. Перебуваючи під значним кутом до УФ-променів, на затіненій ділянці, або в умовах похмурої погоди, вони зможуть захоплювати ультрафіолетове випромінювання, включно зі відбитим світлом від дорожнього покриття і фасадів сусідніх будинків, акумулюючи його і виробляючи енергію.

Переваги інноваційних сонячних панелей

На думку Мейга винахід, який здобув ім’я AuReus, має низку очевидних переваг, які дозволять вирішити не тільки питання екології, але й поліпшити економічну ситуацію на державному рівні.

На Філіппінах у сільському господарстві працює близько третини населення країни. Утилізація відходів обходиться аграріям дорого, нерідко вони вдаються до архаїчних методів ліквідації сміття, що завдає шкоди довкіллю. Сировина для виробництва екологічних сонячних елементів буде безкоштовною, а її здача виробнику зробить працю фермера більш прибутковою.

Сонячні панелі, які здатні захоплювати фотони високої енергії, зіграють серйозну роль у секвестрації ультрафіолету в місті. Зменшення кількості, відбиваючих УФ-промені поверхонь, дасть змогу поліпшити клімат на вулицях, а також знизити навантаження на живі організми, що мешкають в урбаністичному середовищі.

Той факт, що інновації торкнулися лише елементів, що вловлюють світло, дасть змогу поєднувати AuReus з класичними сонячними панелями. Мало хто захоче ризикувати, роблячи радикальну заміну добре знайомої технології, тим більше, що нинішні сонячні елементи довели свою ефективність і безпеку.

Можливість розміщувати панелі вертикально назавжди скасує проблему пошуку простору під сонячні електростанції. Ними можна обладнати будівлі, не вносячи змін у вже створені конструкції, що відкриває шлях до дешевої і екологічно чистої електроенергії небагатим людям і підприємцям, які не готові вкладати в інновації великі суми.

Сьогодні Мейг є щасливим володарем дослідного виробництва екологічних сонячних панелей, яке здатне щомісяця випускати не більше 30 одиниць. Він впевнений, що в майбутньому його технологією зацікавляться й будуть розгорнуті серйозні потужності для її виробництва. Простота новинки дає змогу автору AuReus очікувати, що в майбутньому його винахід буде застосовуватися не лише в будівництві сонячних електростанцій. Наприклад, плівками, що вловлюють сонячне світло й перетворюють його в електрику, можуть бути оснащені автомобілі, побутові прилади й навіть одяг.

Чи збудуться прогнози винахідника — сьогодні говорити важко. Про довговічність свого винаходу Мейг не згадує, як і про його роботу в умовах більш суворого клімату, ніж на Філіппінах. Перейти на відновлювані джерела енергії і встановити сонячні панелі класичної конструкції можна вже сьогодні, доповнити їх AuReus – покаже час.

Фото: The James Dyson Foundation

Публікація відображає погляди та позицію автора і не обов’язково збігається з офіційною позицією компанії.