Fotowoltaika

Czy skrzydła motyla mogą rewolucjonizować świat fotowoltaiki?

Autor Ludwik Głowacki
Ludwik Głowacki20.12.20234 min.
Czy skrzydła motyla mogą rewolucjonizować świat fotowoltaiki?
banner

Motyl pod mikroskopem ujawnił zaskakującą mikrostrukturę - jego czarne skrzydła pokryte są łuskami z małymi otworkami, które w wyjątkowy sposób oddziałują na światło słoneczne. Naukowcy z Caltech postanowili to zjawisko zbadać i opracować technologię naśladującą naturę. Wyniki ich eksperymentów są obiecujące - panel słoneczny pokryty taką powłoką pochłania prawie dwa razy więcej światła. Czy odkrycie to zrewolucjonizuje świat fotowoltaiki?

Kluczowe wnioski:

  • Skrzydła motyla pokryte są specjalnymi łuskami rozpraszającymi światło słoneczne.
  • Zespół badaczy odtworzył tę mikrostrukturę i przetestował ją na panelach fotowoltaicznych.
  • Powłoka zwiększyła wydajność paneli prawie dwukrotnie w warunkach laboratoryjnych.
  • Technologia jest obiecująca, ale wymaga dalszych badań zanim będzie gotowa do komercjalizacji.
  • Jeśli się powiedzie, może przynieść znaczącą poprawę efektywności ogniw słonecznych.

Czy skrzydła motyla mogą przynieść przełom w panelach słonecznych?

Inspiracja przyrody od dawna napędza postęp technologiczny. Natura milionami lat ewolucji dopracowała rozwiązania, które badacze starają się odtworzyć i udoskonalić. Tym razem naukowcy z Caltech postanowili przyjrzeć się skrzydłom motyla Pachliopta aristolochiae. Okazuje się, że ich budowa pozwala nadzwyczaj efektywnie pochłaniać i konwertować energię słoneczną.

Motyl ten do latania potrzebuje ogrzewać swoje ciało. Jego czarne skrzydła są w stanie absorbować znacznie więcej promieniowania słonecznego niż u innych owadów. Co więcej, niezależnie od kąta padania światła, zawsze dostarczają organizmowi wymaganą porcję ciepła. Badacze postanowili przyjrzeć się z bliska, w jaki sposób to działa.

Mikrostruktura skrzydeł kluczem do sukcesu

Pod mikroskopem ujawniła się niezwykła budowa skrzydeł motyla. Pokrywają je mikroskopijne łuski z malutkimi otworami. Dzięki nim światło słoneczne ulega rozproszeniu, a następnie stopniowej absorpcji. Struktura ta zapewnia o wiele wydajniejszą konwersję energii niż gładka powierzchnia.

Zainspirowani tym odkryciem, naukowcy postanowili odtworzyć mikrołuski motyla i przetestować je w panelach słonecznych. Stworzyli je w technologii 3D, a następnie nanieśli na powierzchnię ogniwa cienkowarstwowego. W laboratorium efektywność panelu zwiększyła się prawie dwukrotnie w porównaniu do panelu bez takiej modyfikacji.

Czy badania nad skrzydłami motyla zrewolucjonizują fotowoltaikę?

Wyniki testów biomimetycznej powłoki są bardzo obiecujące. Jeśli udałoby się ją zastosować w przemyśle, mogłaby przynieść znaczący wzrost wydajności komercyjnych paneli słonecznych. Jednak droga do wdrożenia jest jeszcze daleka.

Projekt badawczy jest na wczesnym etapie - potrzebne są dalsze testy i udoskonalenia technologii. Musi też zmierzyć się z wyzwaniami skalowania do produkcji masowej. Jeśli jednak wszystko pójdzie zgodnie z planem, już za kilka lat mikrołuski motyla mogą rewolucjonizować świat fotowoltaiki.

Bez modyfikacji Z biomimetyczną powłoką
100% wydajności 186% wydajności

Potencjał tkwiący w naturze wydaje się nieograniczony. Wzorując się na rozwiązaniach wykształconych przez ewolucję, być może kiedyś będziemy w stanie stworzyć technologie przewyższające nasze obecne możliwości.

Czytaj więcej: Kolektory słoneczne na ciepłą wodę - jak je zamontować i czy się opłacają?

Jakie korzyści może przynieść naśladownictwo mikrostruktury skrzydeł owada?

Czy skrzydła motyla mogą rewolucjonizować świat fotowoltaiki?

Zastosowanie biomimetycznej powłoki na panelach słonecznych mogłoby zapewnić szereg korzyści. Przede wszystkim, pozwoliłoby znacząco zwiększyć ich sprawność w konwersji energii słonecznej na prąd elektryczny. Tym samym z tej samej instalacji fotowoltaicznej można by uzyskać znacznie więcej energii.

Wyższa wydajność paneli oznacza też potencjalne obniżenie kosztów produkcji energii ze Słońca. Instalacje fotowoltaiczne mogłyby stać się jeszcze bardziej opłacalną inwestycją. Być może dzięki temu energia słoneczna zyskałaby przewagę nad tradycyjnymi źródłami i przyśpieszyłaby transformację w kierunku zielonej gospodarki.

Co więcej, poprawa parametrów paneli słonecznych mogłaby też stymulować dalszy postęp technologiczny i innowacje w tej dziedzinie. W efekcie, korzyści płynące z naśladowania natury mogą okazać się znacznie większe niż nam się obecnie wydaje.

Czy powłoka ma szansę na komercjalizację?

Naukowcy z optymizmem patrzą w przyszłość swojego wynalazku. Jednak nim powłoka trafi do masowej produkcji paneli słonecznych, czeka ich jeszcze sporo pracy. Muszą udowodnić, że da się ją wytwarzać na skalę przemysłową bez utraty deklarowanych korzyści.

Kluczowe znaczenie mają koszty - aby technologia się upowszechniła, produkcja modyfikacji nie może znacząco wpływać na cenę paneli. W przemyśle liczy się każdy grosz, więc powłoka musi udowodnić swoją opłacalność.

Miejmy nadzieję, że wynalazcy podołają stojącym przed nimi wyzwaniom. Wówczas być może już wkrótce zaczniemy korzystać z paneli słonecznych nowej generacji - tańszych, bardziej ekologicznych i jeszcze sprawniejszych niż dotychczas.

banner

Oceń artykuł

rating-outline
rating-outline
rating-outline
rating-outline
rating-outline
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

5 Podobnych Artykułów:

  1. Ile prądu wyprodukuje elektrownia fotowoltaiczna 10 kW: Dzienna produkcja kWh
  2. Zarobki przedstawiciela handlowego - ile zarabia handlowiec?
  3. Orange Kołobrzeg - dane kontaktowe i godziny otwarcia salonu
  4. Atakujące ceny fotowoltaiki w 2024! Panele od 19zł/Wp? Sprawdź!
  5. Nowa thermomodernizacja dla firm za mniej - zyskaj do 60% dofinansowania
Autor Ludwik Głowacki
Ludwik Głowacki

Z dziesięcioletnim doświadczeniem w branży fotowoltaicznej, zajmuję się projektowaniem i wdrażaniem systemów fotowoltaicznych, obsługując zarówno domy jednorodzinne, jak i przedsiębiorstwa. Moja edukacyjna ścieżka prowadziła przez Politechnikę Warszawską, gdzie ukończyłem Inżynierię Środowiska, a także zdobyłem certyfikat w zakresie energii odnawialnej. Regularnie występuję jako prelegent na konferencjach dotyczących odnawialnych źródeł energii, a moje publikacje branżowe zdobywają uznanie w środowisku. Pasjonuje mnie dzielenie się wiedzą i doświadczeniem, które przekładają się na pomoc innym w efektywnym wykorzystaniu fotowoltaiki.

Udostępnij artykuł

Napisz komentarz

Polecane artykuły