Energia solară ar putea fi produsă chiar și la zece metri sub suprafața mării. Cercetătorii chinezi au testat celule solare speciale în Marea Chinei de Sud și au demonstrat că lumina care pătrunde în apă poate fi transformată în electricitate.
Experimentul a avut loc în apropierea Insulelor Weizhou, în largul coastei sudice a Chinei. Rezultatele cercetării au fost publicate în revista științifică Joule.
Descoperirea ar putea permite dezvoltarea unor surse de energie pentru senzori, camere și alte dispozitive care funcționează sub apă.
Energia solară poate fi produsă la 10 metri sub apă
Folosirea panourilor solare sub apă reprezintă o provocare importantă. Apa absoarbe și împrăștie o mare parte din radiația solară. Din acest motiv, cantitatea de lumină disponibilă scade rapid odată cu adâncimea.
Cercetările anterioare privind producerea energiei solare sub apă au fost realizate, în general, la adâncimi de cel mult doi metri. Noul experiment a împins această limită până la 10 metri.
Lumina albastră și verde ajunge mai adânc
La zece metri sub suprafața apei, condițiile sunt foarte diferite față de cele de la suprafață. O mare parte din energia provenită de la Soare a fost deja absorbită sau împrăștiată.
Totuși, anumite lungimi de undă pătrund mai eficient prin apă. Este vorba în special despre lumina albastră și verde. Cercetătorii au încercat să profite tocmai de această caracteristică.
Cercetătorii au folosit celule solare din perovskit
În locul tehnologiei convenționale bazate pe siliciu, echipa a utilizat celule solare din perovskit. Un avantaj important al acestora este posibilitatea ajustării pentru absorbția anumitor lungimi de undă.
Această caracteristică le face interesante pentru mediul subacvatic, unde spectrul luminii se modifică pe măsură ce crește adâncimea.
În laborator, cercetătorii au reprodus condițiile de iluminare întâlnite la aproximativ zece metri sub apă. În aceste condiții, celulele au transformat în electricitate aproximativ 35% din lumina pe care au primit-o.
Câtă energie a produs panoul în mare
Cercetătorii au trecut apoi de la testele de laborator la experimente desfășurate în mediul marin. Un panou cu suprafața de 115 centimetri pătrați a fost amplasat la diferite adâncimi.
La doi metri sub apă, dispozitivul a generat 1.416 milivat-oră în două ore. La zece metri, producția a scăzut considerabil. Cu toate acestea, panoul a reușit să genereze 324 de milivat-oră în două ore.
Cantitatea de energie este redusă. Rezultatul demonstrează însă că producerea energiei solare rămâne posibilă și la această adâncime.
Panourile ar putea rezista ani întregi sub apă
O altă problemă importantă este rezistența celulelor solare în mediul marin. Apa sărată și condițiile dificile pot deteriora rapid componentele electronice dacă acestea nu sunt protejate corespunzător.
În testele realizate de cercetători, panourile aproape că nu și-au pierdut performanța după 1.160 de ore petrecute în condiții subacvatice simulate.
Pe baza rezultatelor, echipa estimează că dispozitivele ar putea funcționa la zece metri adâncime aproximativ cinci ani și jumătate. Această estimare trebuie însă confirmată prin teste de lungă durată în condiții reale.
La ce ar putea fi folosită energia solară subacvatică
Tehnologia nu este destinată, cel puțin pentru moment, producerii unor cantități mari de energie.
Utilitatea sa ar putea fi mult mai importantă pentru dispozitivele cu un consum redus. Printre acestea se numără senzorii utilizați pentru monitorizarea oceanelor, camerele subacvatice și echipamentele de comunicații. Multe dintre aceste dispozitive funcționează în prezent cu baterii.
Atunci când energia se epuizează, echipamentele trebuie recuperate pentru schimbarea sau încărcarea bateriilor. Operațiunea poate fi dificilă și costisitoare. O sursă locală de energie ar putea prelungi perioada în care dispozitivele funcționează autonom.
Cercetătorii vor să testeze adâncimi și mai mari
Studiul a fost coordonat de Wen-Hua Zhang, de la Universitatea Yunnan. Potrivit cercetătorilor, experimentul reprezintă o validare practică a funcționării acestor celule solare la o adâncime de zece metri.
Următoarea întrebare este cât de departe poate fi împinsă tehnologia. Echipa vrea să afle până la ce adâncime există suficientă lumină pentru ca sistemul să mai poată genera electricitate într-un mod util.
Rezultatele ar putea contribui la dezvoltarea unei noi generații de dispozitive autonome pentru monitorizarea mărilor și oceanelor.
Sursa: descopera.ro
