Одним из основных недостатков альтернативных видов энергии является то, что ее выработка происходит непостоянно и та же солнечная энергия в значительной степени зависит от погодных условий. Несмотря на довольно хороший уровень развития солнечных батарей, эту технологию можно значительно улучшить. По крайней мере, именно этим и занялись ученые из США и Саудовской Аравии, создав гибридное устройство, объединяющее в своем составе солнечную панель и проточную батарею. Причем, новая разработка имеет гораздо большую эффективность, чем все предыдущие изобретения в этой сфере.
В качестве средств для запаса энергии ученые решили использовать не широко распространенные литий-ионные аккумуляторы, а проточные батареи, состоящие из 2 резервуаров с отрицательно и положительно заряженными электролитами. Резервуары разделены небольшой ионопроницаемой мембраной.
Схема строения устройства
Проточные батареи имеют гораздо более простое масштабирование и более пригодны с точки зрения безопасности использования. Ведь в случае неисправности традиционных аккумуляторов, неизбежно возникает химическая реакция с выделением тепла, а в проточных батареях очень легко перекрыть баки с электролитами и не допустить развития химического процесса.
Группа инженеров под руководством Сонга Джина из Висконсинского университета в Мэдисоне разработала устройство, которое может выдавать до 14,1% энергии, попавшей на солнечную панель. В предыдущих моделях этот показатель еле дотягивал до 5-7%. В верхней части прибора для получения альтернативной энергии располагается, что логично, солнечная панель, а под ней уже сама батарея. Ко всем элементам батареи присоединен блок управления для переключения между режимами работы (проточной батареи, зарядки от солнечного света и в качестве солнечной панели).
Схемы работы устройства в различных режимах
Электролиты батареи циркулируют по трубкам благодаря встроенным помпам. В состав каждого электролита входят вещества, которые могут менять свой заряд. В зависимости от того, какие электроды используются в данный момент, в устройстве происходят различные окислительно-восстановительные электрохимические процессы. В ходе серии тестов выяснилось, что батарея способна создавать напряжение в 1,25 вольта, а КПД ее в качестве солнечной панели составил 26.1%.
Эту и другие новости вы можете обсудить в нашем чате в Телеграме.