Nátěrové solární barvy, které promění celý váš dům ve zdroj čisté energie
Technologie
Foto: Shutterstock

Nátěrové solární barvy, které promění celý váš dům ve zdroj čisté energie

V současnosti lze některé druhy solárních barev aplikovat na střechy, stěny, dveře a okna. V blízké budoucnosti by však mohly být použity i na automobily a možná i na vozovky.

29.09.21

S cílem uspokojit naše rostoucí potřeby v oblasti čisté energie, vědci usilovně pracují na tom, aby byly solární barvy vhodné pro co nejvíce povrchů. Některé z dosud vyvinutých solárních barev dokáží už teď zvyšovat například účinnost solárních panelů, jiné jsou k dispozici jako solární články ve formě spreje a další pro změnu dokáží proměnit vodu na vodíkovou energii.

Podle Asociace solárního energetického průmyslu (SEIA) zaznamenala solární energie ve Spojených státech v posledním desetiletí ohromný nárůst, a to o celých 42 % ročně. Jednou z příčin je i rozmach nových fotovoltaických technologií, díky kterým dnes existuje více způsobů, jak solární energii získávat. Kromě klasických solárních panelů, které se obvykle montují na střechy, existují solární powerbanky, vařiče, ohřívače vody a dokonce i přenosné generátory energie. V posledních letech k nim pak začaly přibývat i solární barvy.

Solární barva, která vyrábí vodík

Jedna ze speciálních solárních barev byla vytvořena v Královském technologickém institutu v Melbourne v Austrálii. Její výjimečnost spočívá v tom, že nevyužívá pouze sluneční světlo, ale také vlhkost, kterou slunce produkuje při odpařování vody.

Voda se skládá z kyslíku a vodíku, což jsou shodou okolností nejčistší zdroje chemické energie. Tato barva obsahuje směs sloučenin, konkrétně oxidu titaničitého (který se nachází i v běžných barvách na stěny) a nově vyvinutého syntetického sulfidu molybdenu. To jí umožňuje, aby fungovala jako polovodič katalyzující štěpení atomů vody na vodík a kyslík s využitím energie ze slunečního světla a vody ze vzduchu. Právě díky této reakci pak dokáže barva vyrábět elektřinu.

Barva zvyšující účinnost solárních panelů

Jiný přístup k vývoji solární barvy zvolili vědci z Torontské univerzity a svou barvu představili jako nový způsob, jak zvyšovat účinnost solárních článků až o 11 %.

Technologie, která je také známá jako fotovoltaická barva a jako koloidní fotovoltaika s kvantovými tečkami (CQD), pracuje s polovodiči v nanorozměrech, zabudovanými do vrstvy pohlcující fotony. Přesněji řečeno, fotovoltaická barva obsahuje nanočástice, které zajišťují lepší absorpci světla, a to i v blízkém infračerveném spektru.



Výzkumníci doufají, že jim tato technologie jednoho dne umožní nastříkat solární články na ohebné povrchy, nebo alespoň vytisknout na ohebnou fólii a pokrýt jimi netradičně tvarované povrchy, od nábytku na terase až po křídla letadel. Předpokládají, že pokrytí povrchu o velikosti střechy automobilu fólií s CQD by pak mohlo vyprodukovat dostatek energie pro napájení až 24 úsporných zářivek.

Solární články ve spreji

Perovskit, který byl objeven už v roce 1939 na Urale, byl v solární energetice poprvé využit skupinou japonských vědců v roce 2009, kdy se prokázalo, že se jedná o polovodičový materiál. To znamená, že jej lze použít jako materiál pohlcující světlo k přeměně sluneční energie na energii elektrickou.

V roce 2014 se pak výzkumníkům z univerzity v Sheffieldu podařilo vytvořit solární články na bázi perovskitu, které využívají kapalnou formu této látky. Ta se nanáší metodou nástřiku, což snižuje náklady i množství odpadního materiálu. Těmto fotovoltaickým článkům se proto někdy říká solární články ve spreji.

Jde o skvělý absorbér světla, který může zvýšit účinnost solárních panelů pouhým přidáním vrstvy této barvy. V blízké budoucnosti by se pak mohl používat k natírání a zvyšování energetické účinnosti jakéhokoli odkrytého povrchu.

Zářivá budoucnost solárních barev má svůj stín

I přesto, že jsou solární barvy stále ve fázi vývoje a zatím nejsou plošně využívány, je jim přisuzována zářivá komerční budoucnost. Ve srovnání se solárními panely jsou totiž levnější a snáze použitelné - stačí s nimi jednoduše natřít nebo nastříkat konstrukci stejně jako s jakoukoli jinou barvou.

O poznání složitější je pak instalace zařízení pro získávání výsledné energie. Solární barvy navíc pořád nemají stejný energetický výkon jako solární panely, protože v současné době jsou schopny zachytit jen 3 až 8 % sluneční energie, která na natřený povrch dopadne.

Právě tato procenta se vědci usilovně snaží navýšit, jelikož jde o důležitý krok k tomu, aby technologie solárních barev nabyla na významnosti. Do té doby se však může rozšířit alespoň jako zmíněný doplňkový nástroj pro zvýšení výkonu solárních panelů.

 

ZDROJ

 

Související

Solár už zaměstnavá více lidí než uhlí, plyn a ropa dohromady

Před nedávnem zveřejnila americká Federální energetická regulační komise informaci, že na nově instalovaném elektrickém výkonu se v loňském roce podílely obnovitelné zdroje (solár, vítr, voda, geotermál, bioplyn) dohromady 61,5%. Bylo to poprvé v historii, kdy obnovitelné zdroje přírůstku výroby...


Roboti z ledu by na jiných planetách mohli sami sebe stavět i opravovat

I přesto, že do vývoje planetárních průzkumných robotů vkládají vědci z NASA i JPL nemalé úsilí, stále u nich dochází ke značnému množství poruch. Tyto poruchy sice nejsou nějak závažné, jenže roboty ve vzdáleném vesmíru nemá kdo opravit, jejich mise tak sebemenším poškozením většinou končí. I...


Umělá fotosyntéza se může stát Svatým grálem obnovitelných zdrojů

Stejně jako u mnoha dalších průlomových vynálezů, i zde se odborníci inspirovali přírodou a kromě solární energie se rozhodli sluneční záření využívat podobně, jako to dělají rostliny při fotosyntéze. Fotosyntéza je proces, během něhož dochází za pomoci slunce k přeměně oxidu uhličitého a vody na...