Conform Descopera: Soarele, captat sub valuri: Panouri solare produc electricitate la 10 metri adâncime
Cercetătorii chinezi au demonstrat că panourile solare pot genera electricitate chiar și la adâncimi de până la zece metri sub suprafața apei, o realizare ce deschide noi perspective pentru alimentarea echipamentelor subacvatice. Experimentul a avut loc în apele Mării Chinei de Sud, în apropierea Insulelor Weizhou, și a fost publicat recent în prestigioasa revistă științifică Joule.
Până acum, studiile anterioare privind energia solară subacvatică se limitau la adâncimi de maxim doi metri, din cauza degradării rapide a luminii solare odată cu pătrunderea în apă. La zece metri, majoritatea energiei solare este fie absorbită, fie împrăștiată, însă lumina albastră și verde reușește să pătrundă suficient pentru a permite generarea de curent electric.
Echipa de cercetare a utilizat celule solare pe bază de perovskit, o alternativă la siliciul folosit în panourile solare convenționale. Aceste celule au avantajul de a putea fi ajustate pentru a absorbi anumite lungimi de undă ale luminii, optimizând astfel conversia energetică în condiții subacvatice.
Performanțe surprinzătoare în mediul marin
În condiții de laborator, care au simulat adâncimea de zece metri, celulele din perovskit au reușit să transforme aproximativ 35% din lumina primită în energie electrică. Această eficiență, deși mai mică decât cea obținută în condiții optime la suprafață, depășește așteptările inițiale.
Pe teren, un panou solar de 115 centimetri pătrați a fost testat la o adâncime de doi metri în Marea Chinei de Sud. În decurs de două ore, acesta a produs 1.416 milivat-oră, o cantitate echivalentă cu aproximativ jumătate din energia stocată într-o baterie AA reîncărcabilă.
La o adâncime mai mare, de zece metri, același panou a generat 324 de milivat-oră în același interval de două ore. Deși cantitatea este mai mică, rezultatul este considerat o victorie, demonstrând viabilitatea tehnologiei în condiții de lumină mult redusă.
Durabilitate și potențial de aplicații
Un aspect notabil al experimentului este rezistența panourilor solare la condiții subacvatice. Acestea au demonstrat o pierdere minimă de performanță după 1.160 de ore de funcționare în mediu simulat. Pe baza acestor teste, cercetătorii estimează că panourile ar putea rămâne operaționale la adâncimea de zece metri pentru o perioadă de aproximativ cinci ani și jumătate.
Autorul principal al studiului, Wen-Hua Zhang, de la Universitatea Yunnan, a subliniat că lucrarea reprezintă prima validare practică a utilizării celulelor solare la o adâncime de zece metri. Această tehnologie ar putea revoluționa modul în care sunt alimentate diverse echipamente utilizate în explorarea oceanelor, precum senzorii, camerele subacvatice sau echipamentele de comunicații. În prezent, astfel de dispozitive necesită recuperare pentru reîncărcarea bateriilor, un proces consumator de timp și resurse.
Următorul pas al cercetătorilor este determinarea limitelor de adâncime pentru captarea eficientă a energiei solare, extinzând astfel zona de aplicabilitate a acestei inovații.
Sursa: Descopera
