22 новые технологии, на которые стоит обратить внимание в 2022 году. Часть 3.

✔️Тихие сверхзвуковые самолеты. В 2022 году воздушное судно x-59 Quesst от NASA (сокращение от Quiet Supersonic Technology — технология тихих сверхзвуковых перелетов) совершит свой первый испытательный полет. Что особенно важно, это испытание будет проводиться над сушей, в частности, на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии. Concorde ("Конкорд") — первый и единственный в мире коммерческий сверхзвуковой авиалайнер не мог летать быстрее звука при полете над сушей (из-за нормативных ограничений). Ожидается, что сверхзвуковой хлопок от x-59 будет составлять всего одну восьмую долю от звука, издаваемого Concorde. При уровне в 75 воспринимаемых децибел это будет эквивалентно отдаленному звуку грозы. Если технология сработает, NASA надеется, что регулирующие органы снимут запрет на сверхзвуковые полеты над сушей, открывая тем самым новую эру коммерческих перелетов.

✔️3D-печать домов. В 2022 году компания Mighty Buildings, базирующаяся в Калифорнии, завершит строительство с помощью 3D-технологий 15 экологически чистых домов на Rancho Mirage. Компания Icon, базирующаяся в Техасе, планирует недалеко от Остина начать строительство целого района из 100 домов, напечатанных на 3D-принтере, что станет крупнейшим проектом в своем роде.

✔️Технологии сна. Компьютерные гики уже занимаются оптимизацией своего сна, используя для этого целый ряд технологий. Среди них — кольца и повязки на голову, которые записывают и отслеживают качество сна; успокаивающие звуковые устройства; устройства для нагрева и охлаждения матрасов и "умные" будильники, которые разбудят в наиболее подходящий момент. В 2021 году Google выпустила прикроватный планшет с функцией отслеживания сна. Ожидается, что Amazon последует ее примеру в 2022 году.

🍟Индивидуализированное питание. Приложения, которые сообщают пользователю, что и когда есть, основанное на алгоритмах машинного обучения, анализах крови и микробиома кишечника, на данных о факторах образа жизни и об уровне сахара в крови, отслеживаемом с помощью устройств размером с монету, крепящихся на кожу. После успешных запусков в Америке компании, специализирующиеся на индивидуализированном питании, в 2022 году будут присматриваться и к другим рынкам.

✔️Носимые трекеры здоровья. В настоящее время они используются в основном в качестве фитнес-трекеров для измерения пройденных шагов, скорости бега и плавания, частоты пульса во время тренировок. Но грань между потребительским и медицинским использованием таких устройств сейчас стирается: «умные» часы уже научились измерять насыщенность крови кислородом, проводить ЭКГ и определять фибрилляцию предсердий. Следующая версия Apple Watch, чей выпуск запланирован на 2022 год, может включать новые датчики, способные измерять уровни глюкозы и алкоголя в крови, а также артериальное давление и температуру тела. Это становится своего рода «клиникой на запястье» — как называет свой продукт Rockley Photonics, компания-поставщик сенсорной техники.

✔️Метавселенные. В 2022 году этот термин стал обозначать некое сочетание видеоигр, социальных сетей и развлечений, направленное на создание новых захватывающих впечатлений. Такие игры, как Minecraft, Roblox и Fortnite, — все это ступеньки к появлению новой среды, в которой, возможно, будут происходить наиболее интересные вещи.

✔️Квантовые вычисления. Одним из показателей возможностей квантового компьютера является количество кубитов (квантовых битов). Компания IBM надеется выпустить компьютер мощностью 433 кубита в 2022 году и 1000 кубитов — к 2023 году. Но у существующих машин есть один фатальный недостаток: тонкие квантовые состояния, от которых они зависят, удерживаются всего лишь доли секунды. На устранение этой проблемы уйдут годы. Но если до того времени удастся извлечь практическую пользу от уже существующих машин, квантовые вычисления могут стать коммерческой реальностью гораздо раньше, чем ожидалось.

src

22 новые технологии, на которые стоит обратить внимание в 2022 году. Часть 4.

✔️Виртуальные инфлюенсеры. Виртуальные лидеры мнений — это компьютерные персонажи, которые продвигают товары на Instagram, Facebook и TikTok. Самый известный такой инфлюенсер — Микела Соуза, или Лил Микела (Lil Miquela), виртуальная 19-летняя американка бразильского происхождения с 3 млн подписчиков в Instagram. Ожидается, что в 2022 году на маркетинг инфлюенсеров будет потрачено 15 млрд долларов.

✔️Мозговые интерфейсы. В 2022 году Neuralink надеется испытать свое устройство на людях, чтобы позволить парализованным людям работать с компьютером. Другая компания — Synchron — уже получила одобрение американских регулирующих органов на начало испытаний аналогичного устройства. Ее "минимально инвазивный" нервный протез вводится в мозг через кровеносные сосуды шеи. Помимо помощи парализованным людям, Synchron рассматривает и другие варианты применения своей технологии — например, для диагностики и лечения болезней нервной системы.

✔️Искусственные мясо и рыба. В 2022 году израильский стартап SuperMeat рассчитывает получить разрешение на коммерческую продажу культивированных куриных котлет, выращенных по цене 10 долларов за штуку. Еще в 2018 году себестоимость одной такой котлеты составляла 2500 долларов. Компания Finless Foods, базирующаяся в Калифорнии, надеется на получение разрешения на продажу выращенного синего тунца по цене 440 долларов за килограмм — по сравнению с 660 000 долларов в 2017 году. Прямо сейчас разрабатываются технологии выращивания бекона, индейки и другого культивированного мяса.

src

В Швеции разработали дешевое решение для масштабного хранения энергии – аккумуляторы на дереве и воде

Профессор Ксавье Криспин и его коллеги из Университета Линчёпинга разработали дешевую, безопасную и устойчивую технологию накопления энергии: потенциальная выходная мощность достаточно высока, чтобы технология могла применяться в электроснабжении.

Растущая доля возобновляемых источников и рост потребления электроэнергии создают серьезные проблемы для балансировки сетей электроснабжения. В принципе, электроэнергия потребляется в момент ее производства, а вот возможности хранения больших объемов электроэнергии, напротив, до сих пор ограничены. Особенно остро эта проблема стоит в холодное время года, когда спрос на электроэнергию наиболее высок. Дисбаланс в сети может вызвать серьезные перебои в подаче энергоресурса.

Эту проблему и призвана решить разработка исследователей из Университета Линчёпинга. Она основана на двух крупных достижениях: производстве электродов на основе древесины (точнее — из лигнина, побочного продукта при производстве бумаги) и новом типе электролита на водной основе.

Исследователи разработали полиэлектролит, который состоит из высококонцентрированного полимера на водной основе, полиакрилата калия, а также биополимерного лигнина (в качестве положительного электрода) и полиимида, смешанного с проводящим углеродом (в качестве отрицательного электрода).

«Падение напряжения, которое измеряет саморазряд, составляет менее 0,5 В за 100 часов, что является мировым рекордом для хранения энергии с помощью органических электродов в электролитах на водной основе», — отмечает Ксавье Криспин.

Важно, что в данной технологии используется исключительно дешевое сырье: ни лигнин, ни углерод, ни полиэлектролит не стоят дороже 1 доллара за кг. Это легкодоступные негорючие материалы, поэтому данную технология в перспективе можно масштабировать до создания больших батарей, создав устойчивое решение для крупномасштабного и безопасного хранения энергии.

В США хотят запретить гидроразрыв.

Демократы в Палате представителей Конгресса США вновь представили законопроект, направленный на запрет гидроразрыва. Документ также предусматривает остановку строительства новых электростанций, работающих на ископаемом топливе, а также прекращение экспорта углеводородов из США. Документ называется “Закон о защите будущих поколений”.

Законопроект одобрен рядом экологических организаций, включая Food&Water Watch, Sierra Club, Oil Change International, Friends of the Earth и.т.д.

Принятие этого закона нанесёт мощнейший удар по нефтяной индустрии, в особенности по сланцевой. Платить за это будут простые американцы: вся эта карбоновая истерия несомненно приведёт к росту цен на электричество и энергоносители.

Автономный робот в виде пленки будет ликвидировать разливы нефти

В Калифорнийском университете в Риверсайде разработали плавающую роботизированную пленку. Устройство уже работает автономно и контролирует движения, а в будущем сможет собирать нефть и очищать воду. Изначально ученые хотели создать мягких роботов, которые смогут самостоятельно адаптироваться к изменениям окружающей среды. Для получения энергии им нужен солнечный свет, поэтому они могут работать бесконечно. К тому же такие роботы-пленки можно использовать повторно.

Прообразы роботов-пленок изобретали и раньше: они могли изгибаться под действием света, но создать регулируемые механические колебания, на которые способен Neusbot, не удавалось. А такое движение — ключ к управлению роботом, чтобы сделать его работоспособным. Ученые решили проблему с помощью трехслойной пленки, которая работают по принципам парового двигателя. Средний слой пленки пористый — он удерживает воду и наностержни оксида железа и меди. Наностержни преобразуют световую энергию в тепло, испаряя воду и обеспечивая импульсное движение по поверхности воды.

Нижний слой Neusbot гидрофобен, поэтому даже если океанская волна захлестнет пленку, она всплывет обратно на поверхность. Кроме того, наноматериалы могут выдерживать высокие концентрации солей без повреждений. Направление движения Neusbot можно контролировать, меняя угол источника света. То есть, работая только от равномерного света солнца, робот просто двигается вперед. А дополнительным источником света можно указывать Neusbot, куда плыть и что чистить.

Сейчас у робота-пленки всего три слоя. Но исследовательская группа хочет протестировать другие варианты: например, добавить четвертый слой, способный впитывать масло или другие химические вещества. Обычно к местам разлива нефти отправляют суда для ручной очистки. Neusbot мог бы работать на таких задачах как робот-пылесос, но на поверхности воды.

Могут ли вородные дирижабли вернуться в качестве быстрого, дешевого и экологичног транспорта?

Стартап H2 Clipper опубликовал проект разработанных ими дирижаблей на электродвигателе и водородном топливе для межконтинентальных грузоперевозок. Дирижабли на водородном топливе смогут нести в 8-10 раз больше груза, чем обычный самолет. Максимальная дальность полета — более 9 700 км.

Как уверяют представители компании, H2 Clipper в состоянии перевести 150 тонн груза. Он не будет лететь так же быстро, как самолет — его скорость составит 282 км/ч. Однако это в 7-10 раз быстрее грузовых кораблей, а стоимость транспортировки обойдется в четыре раза дешевле, чем на грузовом самолете. При определенных условиях дирижабль сможет доставлять грузы прямо с завода в распределительный центр — без использования дополнительного наземного транспорта. Все благодаря возможности вертикального взлета и посадки.

src

В России первый уход иностранного инвестора из-за декарбонизации. Испанская Repsol, которая была крупным инвестором в российский ТЭК, продаст свои активы «Газпром нефти».

Персональные квоты на СО2 станут вторыми деньгами?

Персональные углеродные квоты (PCA) – это лимит на выбросы, который выдается каждому человеку или домохозяйству. Его можно потратить на отопление, электроэнергию, поездки, продукты питания и, возможно, потребительские товары. Эксперты рассматривают эту концепцию как возможный ответ на климатический кризис.
При реализации концепции может возникнуть и рынок квот. Те, кто хочет потратить больше, могут докупить PCA на рынке, где их будут продавать те, у которых появились излишки.
Подробнее о том, какую роль могут сыграть PCA в борьбе с углеродными выбросами, читайте в материале ИРТТЭК.

«ТГК-1» заключила первую международную сделку по продаже «зеленых» сертификатов

ПАО «ТГК-1» и нидерландская компания STX Commodities B.V. заключили соглашение о купле-продаже «зеленых» сертификатов международного стандарта I-REC. Это первая подобная сделка «ТГК-1» с зарубежной компанией.

STX Commodities B.V. является одним из лидеров мирового рынка, выступая для зарубежных компаний универсальным поставщиком экологических решений и предлагая пути декарбонизации производства. Таким образом, партнерство STX Commodities B.V. и «ТГК-1» позволит поставлять электроэнергию, производимую на гидроэлектростанциях и подтвержденную «зелеными» сертификатами I-REC, иностранным компаниям, осуществляющими свою деятельность на территории РФ. Генеральное соглашение о купле-продаже сертификатов I-REC подписали начальник отдела трейдинга STX Commodities B.V. Макс Ван Миир и начальник департамента по сбыту электроэнергии ПАО «ТГК-1» Сергей Сараев.

Будущее где-то близко: «Россети» начали тестировать промышленные экзоскелеты от Ростеха.

Экзоскелеты пройдут испытания в работах по заземлению воздушных линий электропередачи, при расчистке растительности на просеках, а также при переносе тяжелых материалов и инструментов. 

В сообщении говорится, что комплексы будут использоваться в двух филиалах компании «Россети Ленэнерго»: «Кабельная сеть» и «Гатчинские электрические сети». По итогам тестирования, которое завершится в первом квартале 2022 года, будет принято решение о масштабировании решения. 

Норвегия движется к полной электрификации автотранспорта

Из 155 709 новых легковых автомобилей, зарегистрированных в этом году в Норвегии, 99 922 являются полностью электрическими. Если учитывать гибриды, то доля продаж экологичного транспорта будет намного выше - более 90%. И лишь 5-10% нового парка приходится на традиционные авто.

Лидерские позиции на авторынке страны сохраняют Tesla, Volkswagen и Nissan.

Илон Маск высоко оценил вклад Норвегии в глобальную электрификацию транспорта, однако добавил, что к полному «озеленению» мирового автопарка человечество ещё не готово.

У двух из трёх (67%) бизнесов в России на данный момент нет стратегий декарбонизации, показал опрос финансовых директоров ведущих российских компаний от Deloitte.

Пока эта тенденция затронула прежде всего крупный бизнес (58% имеют соответствующие планы), причём абсолютное большинство компаний из этого сектора, 78%, обозначили конкретный срок для достижения цели.

В целом, речь чаще не об углеродной нейтральности (9%), а о снижении выбросов менее чем в 1,5 раза (17%) или более чем в 1,5 (7%). Остальные компании либо вовсе не планируют снижать выбросы, либо не в силах ответить на вопрос о конкретных целях.

Лидирующие отрасли в этом отношении - добывающая (86%) и транспортная (83%), хорошие показатели у ритейла, а среди всех прочих отраслей компаний с углеродными стратегиями, в среднем, лишь 23%.

Основные аргументы в пользу сокращения CO₂ - улучшение репутации бизнеса (60%), снижение рисков будущих затрат (40%) и рисков экологических санкций (38%). Финансовые факторы играют всё бóльшую роль.

Exxon Mobil покупает «зеленого» производителя Biojet AS

Американская Exxon Mobil покупает 49,9% норвежской Biojet AS, планирующей производить биотопливо из отходов лесной промышленности.

Biojet намерена построить пять предприятий по выпуску биотоплива и его компонентов. Коммерческое производство, как ожидается, начнется в 2025 году на заводе в норвежском Фоллуме.

Покупка доли Biojet дает ExxonMobil возможность покупать до 3 млн баррелей биотоплива в год. Биотопливо, которое планирует производить Biojet, смогут использовать как пассажирские автомобили, так и грузовики.

Как отмечают в ExxonMobil, биотопливо соответствует требованиям к экологичности транспортного топлива, действующим в Норвегии, Евросоюзе и Великобритании.

Акции ExxonMobil прибавляют в цене 0,3% в ходе предварительных торгов во вторник. За последний год их стоимость выросла на 43%.

Внесение в Госдуму законопроекта о "зеленых сертификатах" перенесли на сентябрь

Внесение изменений в Федеральный закон "Об электроэнергетике" в связи с введением сертификатов происхождения электроэнергии перенесено на сентябрь 2022 года. Об этом говорится в распоряжении правительства РФ.

Согласно документу, законопроект будет внесен в правительство к маю 2022 года, а в Госдуму - в сентябре 2022 года.

Ранее замглавы Минэнерго РФ Павел Сниккарс сообщал, что ведомство допускает принятие закона о "зеленых" сертификатах весной 2022 года.

"Зеленый" сертификат - электронный документ, выдаваемый по факту производства электроэнергии с использованием атомной или возобновляемых источников энергии (солнечные, ветровые и гидроэлектростанции или другие типы).

🧐🙇🙋🙇‍♀️🙋‍♀️🧐Приглашение войти в состав независимого Экспертного совета по ESG и зеленым финансам

Уважаемые коллеги, инфрмационно-аналитическая платформа "Инфраструктура и финансы устойчивого развития" при поддержке телеграм-канала "100%_Зеленого" планирует сформировать независимый Экспертный совет по ESG и финансовым инструментам устойчивого развития. Основная задача - консолидация и выработка экспертной позиции по актуальным вопросам развития рынка, донесение этой позиции до максимального круга заиннтересованных лиц, а также лиц, принимающих решения, экспертиза проектов документов и аналитических материалов, в том числе аналитических материалов проекта ИНФРАГРИН.

Так, например, в настоящее время на платформе ИНФРАГРИН и на основе "зеленых" Реестров идет подготовка годового доклада "ESG и зеленые финансы России-2021", который будет включать не только статистику и описание основных направлений рынка, но и консолидированную оценку его развития на основе методологии нашей платформы. Однако любая методологическая новация нуждается в разумной критике и экспертизе коллег.

Все эксперты, которые примут участие в обсуждении проекта доклада и внесут свой личный вклад в его улучшение, будут поименованы в качестве участников проекта, а внутри доклада, при наличии соответствующих материалов, будут размещены статьи экспертов.

Мы планируем сделать перевод годового доклада на английский язык и дальнейшую его рассылку по ведущим методологическим центрам и крупным аналитическим структурам за рубежом.

Естествнно, мы планируем широкое распространение доклада в России.

Пишите в чат, если есть интерес к совместной экспертной работе и соответствующие компетенции.

До встречи!

Прошу коллег по тг-цеху поддержать репостами.

​​Медленные приливные течения превратили в возобновляемый источник электроэнергии

Компания Minesto разработала так называемых «приливных змеев» Deep Green. По аналогии с воздушными — только для движения они используют не потоки ветра, а потоки океанических приливов. С помощью этой технологии можно вырабатывать экологически чистую электроэнергию для обеспечения питания — например, островных архипелагов.

Deep Green находится на глубине 40 м. Размах крыльев «воздушных змеев» — порядка 5 м, они плывут в форме восьмерки вместе с течением. Турбина приводит в действие генератор, который вырабатывает электричество. «Поводок», на котором держится «змей», передает электричество к соединению, закрепленному на морском дне. Оттуда кайт ведет по кабелю и электричество поступает на берег. На борту кайта находится автоматическая система управления.

Испытания на Фарерских островах — архипелаге с населением 50 000 человек, расположенном между Исландией и Шетландскими островами — показали, что технология способна подавать электроэнергию в энергосистему островов в течение полных приливных циклов, производя достаточно ресурса для питания 50-70 домов.

src

Наночастицы пластика обнаружены в Гренландии и на обоих полюсах Земли

Крошечные частицы, включая пыль от шин, обнаруженные в кернах льда за 50 лет, они свидетельствуют о многолетнем глобальном загрязнении пластиком, сообщает The Guardian.

Нанопластик очень токсикологически активен по сравнению с микропластиком.

Нанопластиковое загрязнение было впервые обнаружено в полярных регионах, что указывает на то, что эти частицы теперь широко распространены по всему миру. Анализ керна из ледяной шапки Гренландии показал, что нанопластик загрязнял этот отдаленный регион в течение как минимум полувека.

Исследователи были удивлены, обнаружив, что источником четверти частиц оказались автомобильные шины. Наночастицы очень легкие и, как полагают ученые, переносятся в Гренландию ветрами из Северной Америки и Азии. Нанопластик, обнаруженный в морском льду в проливе Мак-Мердо в Антарктиде, вероятно, был перенесен океанскими течениями.

Микропластик раньше обнаруживали в арктических льдах, но команда ученых разработала новые методы для анализа гораздо более мелких частиц. Исследование, опубликованное в журнале Environmental Research, говорит об обнаруженных 13 нг нанопластика на 1 мм растаявшего льда в Гренландии и в четыре раза больше во льдах Антарктики.

В Гренландии половина нанопластика приходится на полиэтилен, который используется в одноразовых пластиковых пакетах и упаковке. Четверть составляли частицы шин, а пятая часть — полиэтилентерефталат, который используется в бутылках для напитков и одежде.

Половина нанопластиков в антарктических льдах также состояла из полиэтилена, но вторым по распространенности был полипропилен, который используется для изготовления пищевых контейнеров и труб. В Антарктиде, более удаленном от населенных пунктов континенте, частиц шин обнаружено не было.

ESG и «зелёная повестка» с нами надолго, темпы ESG-трансформации рынков и компаний растут, а свободных профи на рынке труда по теме практически не осталось, их разбирают как горячие пирожки. Удивляет, что большинство компаний ещё даже не озаботились подбором ESG-команд под грядущие изменения, ожидающие нас всех..

https://t.iss.one/expert_ru/14608

​​Инженеры придумали систему хранения возобновляемой энергии на дне моря

Голландский стартап Ocean Grazer разработал систему Ocean Battery, которая предназначена для установки на морском дне рядом с оффшорными генераторами возобновляемой энергии, такими как ветряные турбины и плавучие солнечные фермы. Ocean Battery состоит из трех компонентов, которые вместе функционируют по тому же принципу, что и гидроэлектростанция. Проект получил награду «Лучшая инновация» на выставке CES 2022.

Это работает так. На морском дне находится бетонный резервуар, вмещающий до 20 млн литров пресной воды, которая хранится под низким давлением. Система из насосов и турбин соединяет его с гибким пузырем на морском дне. Избыток электроэнергии из возобновляемых источников можно использовать для перекачки из одной емкости в другую. Когда необходима энергия, пузырь освобождается и под действием давления морской воды над ним выдавливает воду обратно в резервуар. По пути вращаются турбины для выработки электроэнергии, которая подается в сеть.

Сама концепция подводного хранения энергии Ocean Battery похожа на гидроаккумулятор, в котором возобновляемая энергия используется для перекачивания воды в водохранилище. Представители стартапа утверждают, что эффективность системы составляет от 70% до 80% и выполняет неограниченное количество циклов в течение срока службы более 20 лет. Также систему можно масштабировать — при этом мощность каждого конкретного резервуара составляет 10 МВт•ч. Если быстро требуется больше энергии, можно добавить дополнительные блоки насосного и турбинного оборудования.

src

​​Перспективы утилизации, переработки и вторичного использования литий-ионных аккумуляторов

По данным Bloomberg, к 2040 году две трети мировых продаж легковых автомобилей будет приходиться на электрокары. По мере их растущей популярности растет и спрос на литий-ионные аккумуляторы. А с ними, при всех преимуществах, возникает серьезная проблема — сложность утилизации и переработки для вторичного использования.

На обычном заводе по переработке аккумуляторов части батарей измельчаются в порошок, затем этот порошок либо плавится (пирометаллургия), либо растворяется в кислоте (гидрометаллургия). Но литиевые батареи состоят из множества разных частей, которые могут взорваться, если их не разобрать с должной степенью осторожности. А чтобы использовать отдельные детали разобранной батареи повторно, тоже придется немало постараться. В результате получается трудозатратный и дорогой процесс — переработка старых литиевых батарей обходится дороже, чем добыча лития для производства новых. Поэтому сегодня во всем мире перерабатываются только около 5% литиевых аккумуляторов, а это означает, что большинство из них просто выбрасываются.

Профессор Ширли Менг из Калифорнийского университета в Сан-Диего работает над совершенствованием более эффективных методов переработки литиевый аккумуляторов. Он подчеркивает, что к батареям нельзя относиться как к одноразовым изделиям — нужен замкнутый круговой цикл, потому что литий, кобальт и никель требуют больших усилий для добычи и переработки.

Металлы — наиболее ценные части батареи, поэтому именно на них химики сосредотачиваются в первую очередь при разборке литиевой батареи. Но разборка литиевых аккумуляторов в настоящее время осуществляется преимущественно вручную в лабораторных условиях, что долго, дорого и трудозатратно. Эндрю Эбботт из Института Фарадея в Великобритании исследует перспективы роботизированной разборки литиевых батарей в рамках проекта ReLib.

Команда Эбботта уже нашла способ добиться прямой переработки анода и катода с помощью ультразвукового зонда, «подобного тому, как стоматолог использует ультразвук для чистки зубов». Таким образом можно обрабатывать в 100 раз больше материала, чем с помощью обычного гидрометаллургического метода, а также менее чем за половину стоимости создания новой батареи из первичного материала. Эбботт считает, что этот процесс можно масштабировать.

«У нас есть демонстрационная установка. Мы надеемся, что в ближайшие 18 месяцев сможем продемонстрировать полностью автоматизированный процесс уже в рамках производственного предприятия», — заверяет Эбботт.

src

​​Найден способ увеличить КПД кремниевого солнечного элемента до рекордных 35%

Все солнечные элементы работают одинаково: свет падает на устройство и возбуждает электроны в ячейке и появляется ток. Предпочтительным фотоэлектрическим материалом является кремний. Лучше всего он работает с фотонами в красной и ближней инфракрасной части спектра. Фотоны с большей длиной волны и меньшей энергией — дальний инфракрасный диапазон, микроволны и радиоволны — не дают достаточно энергии для протекания тока. Зеленые и синие фотоны с более короткой длиной волны содержат больше энергии, чем может конвертировать кремний, а избыточная энергия теряется в виде тепла.

В британской компании Cambridge Photon Technology заявляют, что нашли способ остановить эти потери за счет преобразования фотонов с более высокой энергией в фотоны с более низкой энергией, которые может использовать солнечный элемент.

Максимальная эффективность определяется фундаментальной формулой Шокли-Квиссера. Все фотоэлектрические материалы обладают свойством, называемым шириной запрещенной зоны, которое определяет, сколько энергии может быть передано отдельным электронам (для кремния это 1,1 электрон-вольт). Это соответствует фотонам в ближней инфракрасной части спектра. Фотоны с более высокой энергией, чем эта ширина запрещенной зоны — весь спектр видимого света — могут генерировать электроны, но любая дополнительная энергия фотона за пределами ширины запрещенной зоны материала высвобождается в виде тепла. Из-за этого ограничения обычный солнечный элемент, работающий в идеальных условиях, может преобразовать в электричество в лучшем случае 29% солнечной энергии.

Новый метод, основанный на явлении, называемом делением синглетного экситона, был разработан физиком Акшаем Рао и его командой из Кембриджского университета. Инженеры разработали пленочный фотоэлектронный умножитель, состоящий из слоя органического полимера под названием пентацен, усеянного квантовыми точками селенида свинца — небольшими светоизлучающими комками неорганического материала. Полимер поглощает синие и зеленые фотоны и превращает их в пары экситонов. Эти экситоны перетекают в квантовые точки, которые поглощают их и испускают фотоны красного или инфракрасного излучения с меньшей энергией.

Исследователи подсчитали, что такой метод теоретически может увеличить потенциальную эффективность преобразования солнечных элементов до 35%.

src