Przyszłość energii słonecznej: pięć rozwiązań o ogromnym potencjale

Energia czysta, tania, obfita i zrównoważona. Pierwszą rzeczą, która przychodzi nam do głowy, jest energia słoneczna, ale prawda jest taka, że mniej niż 2 procent energii na świecie jest produkowane w ten sposób. Wszyscy zgadzamy się, że musimy poprawić tę liczbę, jednak nie jest to tylko kwestia wydajności i kosztów, ale także dostępności, przenośności i przechowywania. Poniżej podzielimy się pięcioma wynalazkami, które już teraz zmieniają równanie słoneczne i mogą wprowadzić jeszcze głębsze zmiany w najbliższej przyszłości.

Wiele osób zdołało urzeczywistnić marzenie o „domowej energii słonecznej”. Dokładne połączenie powszechnego dostępu, lokalnych dotacji i przyjaznych przepisów może znacząco zwiększyć wskaźniki adopcji, podczas gdy w niektórych regionach dzieje się dokładnie odwrotnie – z powodu zaporowych cen lub absurdalnych regulacji. Nasi hiszpańscy czytelnicy muszą dobrze pamiętać słynny „podatek od słońca”, a osobiście nie zapomnę szaleństwa w Nevadzie pod koniec 2015 roku, które zostało odwrócone we wrześniu następnego roku.

Znamy ich zalety, ale nie używamy ich wystarczająco. Energia słoneczna potrzebuje ewolucyjnego skoku, a to obejmuje jej „ucieczkę” od tradycyjnych formatów. Istnieje wiele linii rozwoju, a dziś zbadamy pięć najciekawszych. Co obiecuje nam przyszłość energii słonecznej?

Agrowoltaika

Nietrudno wyobrazić sobie ogromne farmy słoneczne na otwartych pustyniach z dużą ilością światła słonecznego, ale nasza wyobraźnia nas zdradza: Ciepło jest naturalnym wrogiem paneli i dlatego muszą być one umieszczane w precyzyjnych miejscach, o umiarkowanym klimacie. Agrowoltaika, czyli instalacja paneli słonecznych uniesionych nad polami uprawnymi i szklarniami, zapewnia podwójne rozwiązanie: optymalizację wykorzystania przestrzeni oraz utrzymanie paneli słonecznych w równowadze termicznej dzięki wilgoci uwalnianej przez rośliny. Do tego dochodzi „flotowoltaika” (pływające farmy słoneczne), o której mówiliśmy w przeszłości. Instalacje agrowoltaiczne okazały się o 3 procent wydajniejsze niż ich konwencjonalne odpowiedniki. Nie wydaje się to dużo, ale efekty są kumulatywne.

„Trackery fotowoltaiczne”

Panel słoneczny, który „goni” Słońce. Prosty pomysł, ale implementacja bardziej skomplikowana, niż myślimy. Historycznie rzecz biorąc, fotowoltaiczne śledzenie (znane również jako „solary trackery”) było drogie i ciężkie, co ograniczało możliwości instalacji, ale coraz bardziej nabiera sensu. System tego rodzaju zużywa od 5 do 10 procent energii, którą wytwarza, ale w zależności od lokalizacji geograficznej panel słoneczny z trackerem fotowoltaicznym może wygenerować do 45 procent dodatkowej energii.

Okna słoneczne

Jedną z głównych skarg dotyczących paneli słonecznych jest ich wygląd. Ogromne prostokąty z krzemu, które zwykle niszczą wszelkie poczucie estetyki. Ale krzem nie jest jedyną opcją do wytwarzania energii słonecznej. Ogniwa słoneczne wykonane z materiałów organicznych nie tylko zamieniają kompatybilne powierzchnie w panele słoneczne, ale są również półprzezroczyste, dzięki czemu można je umieścić na tradycyjnych oknach, przepuszczając 43 procent światła słonecznego. Być może to nie wystarczy dla domu, a istnieje pewna utrata wydajności, ale ogniwa słoneczne są tanie i wiele budynków mogłoby z nich skorzystać...

Tkanina słoneczna

Koncepcja urządzenia do noszenia, doprowadzona do ekstremum. Jak szalone wydaje się noszenie paneli słonecznych wszędzie? Nie mam na myśli plecaka z małym modułem, ale ogniwa wplecione we włókno odzieży. W 2018 roku zespół brytyjskich badaczy stworzył mikropanele słoneczne o wymiarach 3 x 1,5 milimetra, niewiele większe niż pchła. Ich prototyp z 200 ogniwami wygenerował wystarczającą ilość energii, aby naładować Fitbita. Najciekawsze jest to, że tkanina słoneczna nie ogranicza się do zwykłej odzieży. Każdy namiot, każda osłona, każda flaga to potencjalny panel słoneczny.

„Płynna energia słoneczna”

Poświęciliśmy temu rozwojowi cały artykuł pod koniec zeszłego roku. Generowanie większej ilości energii słonecznej jest zawsze pozytywne, ale pojawiają się dwa problemy: przechowywanie i transport. Płynna energia słoneczna rozwiązuje oba za pomocą płynu, który pochłania tradycyjną energię słoneczną i uwalnia ją później za pomocą katalizatora. W wstępnych testach płyn ten (oparty na węglowodorze norbornadien) wykazał niezwykłą stabilność, umożliwiając przechowywanie przez maksymalnie teoretyczne 18 lat. Ta przewaga może przepisać kilka zasad w dziedzinie ogrzewania, z zamkniętymi cyklami, które pozyskują energię słoneczną na dachach i uwalniają ją w różnych przestrzeniach.