Um novo design de folha solar de inspiração biológica com maior eficiência de colheita
Novas pesquisas sugerem que um novo projeto de energia solar, inspirado na natureza, pode abrir caminho para futuras tecnologias de energia renovável.
Conceito de um ramo PV de folhas PV. Crédito: Gan Huang
Novas pesquisas sugerem que um novo projeto de energia solar, inspirado na natureza, pode abrir caminho para futuras tecnologias de energia renovável.
A energia solar fotovoltaica é obtida convertendo a luz do sol em eletricidade - e os pesquisadores da Imperial desenvolveram um novo design semelhante a uma folha com maior eficiência.
A nova tecnologia de folha fotovoltaica (PV-leaf) usa materiais de baixo custo e pode inspirar a próxima geração de tecnologias de energia renovável.
Uma série de experimentos demonstrou que uma folha fotovoltaica pode gerar mais de 10% de eletricidade em comparação com os painéis solares convencionais, que perdem até 70% da energia solar recebida para o meio ambiente. O artigo, "Folha fotovoltaica híbrida de geração múltipla e bioinspirada de alta eficiência", foi publicado na Nature Communications .
O novo projeto de folha fotovoltaica desenvolvido aqui na Imperial também pode produzir mais de 40 bilhões de metros cúbicos de água doce anualmente, se for a tecnologia implantada para atingir as metas de painéis solares até 2050.
Este projeto elimina a necessidade de bombas, ventiladores, unidades de controle e materiais porosos caros, pode gerar água limpa adicional e energia térmica e se adaptar às variações de temperatura ambiente e condições solares.
Inspiração da natureza
Uma folha de planta típica é feita de diferentes estruturas que permitem mover a água das raízes da planta para as folhas por meio de um processo chamado transpiração.
Inspirado nas folhas das plantas, o conceito de folha PV imita o processo de transpiração, permitindo que a água se mova, se distribua e evapore. Fibras naturais imitam feixes de veias foliares, enquanto hidrogéis simulam células esponjosas, de modo que uma folha fotovoltaica pode remover o calor das células solares fotovoltaicas de maneira eficaz e econômica.
O Dr. Gan Huang, Pesquisador Honorário do Departamento de Engenharia Química e autor do estudo, disse: "Este projeto inovador tem um tremendo potencial para melhorar significativamente o desempenho dos painéis solares, ao mesmo tempo em que garante economia e praticidade."
O professor Christos Markides, chefe do Laboratório de Processos de Energia Limpa e autor do estudo, disse: "A implementação desse design inovador em forma de folha pode ajudar a acelerar a transição energética global, ao mesmo tempo em que aborda dois desafios globais urgentes: a necessidade de mais energia e água doce. "
Mais informações: Gan Huang et al, Folha fotovoltaica híbrida multigeração híbrida bioinspirada de alta eficiência, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38984-7
Informações do jornal: Nature Communications