محققان کالج امپریال لندن یک برگ جدید اختراع کرده اند که انرژی خورشیدی فتوولتائیک را جمع آوری می کند و با تقلید از فرآیندهای موجود در گیاهان واقعی آب شیرین تولید می کند.
به گزارش تکناک، این نوآوری که برگ PV نام دارد از مواد ارزان قیمت استفاده می کند و می تواند الهام بخش نسل بعدی فناوری های انرژی تجدیدپذیر باشد.
مطالعات قبلاً نشان داده اند که برگ های PV می توانند حدود 10 درصد برق بیشتری در مقایسه با پنل های خورشیدی معمولی تولید کنند که تا 70 درصد از انرژی خورشیدی ورودی به محیط زیست را از دست می دهند.
این اختراع همچنین ظرفیت تولید بیش از 40 میلیارد متر مکعب آب شیرین در سال را تا سال 2050 در صورت استقرار کارآمد دارد.
دکتر گان هوانگ، پژوهشگر افتخاری در گروه مهندسی شیمی و یکی از نویسندگان این مطالعه جدید گفت: این طراحی نوآورانه دارای پتانسیل فوق‌العاده‌ای برای افزایش قابل توجه عملکرد پانل‌های خورشیدی است، در حالی که از مقرون به صرفه بودن و عملی بودن نیز اطمینان می‌دهد.
برگ مصنوعی برای رفع نیاز به پمپ، فن، واحد کنترل و مواد متخلخل گران قیمت طراحی شده است. همچنین می تواند انرژی حرارتی را فراهم کند، با شرایط مختلف خورشیدی سازگار شود و دمای محیط را تحمل کند.
پروفسور کریستوس مارکیدس، رئیس آزمایشگاه فرآیندهای انرژی پاک و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: اجرای این طرح نوآورانه برگ‌مانند می‌تواند به تسریع انتقال جهانی انرژی کمک کند، در حالی که به دو چالش مهم پرداخته است: نیاز به افزایش انرژی و آب شیرین.
تقلید از برگ های واقعی
برگ PV اساس خود را مدیون برگ‌های واقعی است و فرآیند تعرق آنها را تقلید می‌کند که گیاهان را قادر می‌سازد تا آب را از ریشه خود به انتهای برگ‌هایشان منتقل کنند.
بنابراین، در حالی که الیاف طبیعی دسته‌های رگبرگ برگ تقلید می‌کنند و هیدروژل‌ها سلول‌های اسفنجی را شبیه‌سازی می‌کنند آب می‌تواند در میان برگ PV حرکت، توزیع و تبخیر شود، تا به طور موثر گرما را از سلول‌های PV خورشیدی حذف کنند.
این اولین بار نیست که دانشمندان برای تولید انرژی از گیاهان الهام می گیرند.
در اکتبر سال 2019، تیمی از دانشمندان دانشگاه کمبریج یک برگ مصنوعی را مهندسی کردند که تنها با استفاده از نور خورشید، دی اکسید کربن و آب می تواند گازی تمیز به نام سینگاز را تولید کند.
سپس، در آگوست سال 2020، محققان همان موسسه برگ های مصنوعی شناوری را با الهام از فتوسنتز برای تولید سوخت های پاک از نور خورشید و آب توسعه دادند. در آن زمان گزارش شد که این دستگاه‌های خودمختار به اندازه‌ای سبک بودند که بتوانند شناور شوند و جایگزینی پایدار برای سوخت‌های فسیلی بدون اشغال فضای روی زمین مانند صفحات خورشیدی سنتی ارائه می‌کردند.
آیا این برگ مصنوعی می‌توانn زیر ساختی را برای دور شدن از سوخت‌های آلاینده به گزینه‌های پاک‌تر و سبزتر فراهم کنند؟
