Énergie et environnement

Cellules solaires qui pourraient générer de l'énergie à partir de la pluie

Cellules solaires qui pourraient générer de l'énergie à partir de la pluie

Le graphène a fait l'objet de programmes de recherche dans de nombreuses institutions académiques du monde entier en ce qui concerne les avantages des énergies renouvelables, tels que ceux impliquant les universités de Manchester et d'Abu Dhabi au début de cette année. Le matériau est essentiellement une seule couche d'atomes de carbone disposés dans une structure en treillis qui le rend 10 fois plus résistant que l'acier mais 1000 fois plus léger qu'une feuille de papier. Il a un grand potentiel pour le développement de composants électriques et de gadgets et d'autres articles, des capteurs et des batteries aux membranes échangeuses d'ions avec une gamme d'applications potentielles comprenant l'énergie, la défense et le traitement de l'eau.

En ce qui concerne les avantages potentiels de l'énergie renouvelable, les chercheurs ont découvert qu'elle peut mieux retenir l'énergie que le graphite, ce qui signifie qu'elle peut être utilisée pour le stockage d'énergie sur batterie, dans les VE et dans les piles à combustible. Il peut également être utilisé pour développer des revêtements anti-reflet pour cellules solaires.

Plus récemment, des chercheurs de l'Université océanique de Chine à Qingdao ont découvert que le graphène peut également aider à générer de l'énergie à partir des gouttes de pluie. Il peut y parvenir car la pluie ne se compose pas entièrement d’eau, elle contient également un certain nombre de sels qui peuvent être divisés en ions positifs et négatifs. Cela, à son tour, signifie qu'une simple réaction chimique peut être utilisée pour exploiter l'énergie, en utilisant du graphène pour séparer les ions chargés positivement, qui comprennent le sodium, le calcium et l'ammonium, afin de générer de l'électricité. Normalement, lorsqu'une goutte de pluie se trouve à la surface d'un panneau solaire, les divers sels qu'il contient signifient qu'il peut générer un certain nombre de charges déséquilibrées. La liaison des électrons avec des ions chargés positivement crée un effet connu sous le nom d'interaction acide-base de Lewis.

En théorie, étant donné que même si les panneaux solaires génèrent encore les jours nuageux, la quantité d'énergie produite est inférieure à celle des jours ensoleillés, si les chercheurs peuvent développer une cellule solaire tous temps qui génère de l'électricité à partir de la pluie, cela aiderait grandement à stimuler l'énergie solaire actuelle. efficacité du panneau.

Les tests en sont encore à un stade précoce jusqu'à présent, mais les résultats sont prometteurs. Les chercheurs ont réussi à générer des centaines de microvolts pendant la recherche, réalisant 6.53 efficacité de conversion solaire-électrique à partir d'un panneau solaire personnalisé. Le processus consistait à ajouter une couche de graphène à une cellule solaire sensibilisée qui était ensuite placée sur un support transparent d'oxyde d'indium et d'étain et de plastique. Cela a permis à la cellule de générer de l'énergie à la fois du soleil et de la pluie.

En substance, ce qui se passe, c'est que les ions positifs se lient au graphène formant une double couche connue sous le nom de pseudocondensateur. La différence d'énergie entre les deux couches peut être utilisée pour générer un courant électrique. Le problème est que les ions sont présents dans les gouttes de pluie à de faibles concentrations, il y a donc une question sur la façon de générer suffisamment d'électricité à partir de ces faibles concentrations. Les chercheurs y travaillent actuellement et étudient comment la technologie peut lutter contre la variété des ions présents dans la pluie.

D'autres façons d'utiliser le graphène pour augmenter la quantité d'énergie renouvelable provenant du solaire comprennent la création d'un matériau capable d'absorber la chaleur et la lumière ambiantes. Ceci, à son tour, pourrait permettre aux panneaux solaires de générer de l'électricité à partir de la lumière solaire diffuse à l'intérieur.

L'étude actuelle est disponible pour examen dans la revue Angewandte Chemie.


Voir la vidéo: Comment produire de lélectricité avec du soleil. Energies Renouvelables (Juin 2021).