Teknologi Yang Membentuk Masa Depan Energi Surya – Masa depan energi terbarukan terlihat cukup cerah, mulai dari sel biosolar dan pembangkit listrik tenaga surya terapung hingga pemanfaatan energi dari pepohonan dan penyaluran listrik dari luar angkasa.
Teknologi Yang Membentuk Masa Depan Energi Surya
1. Sel biosolar
energiasolaraldia – Untuk pertama kalinya, para peneliti menghubungkan sembilan sel biosolar ke panel biosolar dan terus menerus menghasilkan listrik dari panel tersebut serta menghasilkan output tertinggi dibandingkan dengan sel biosolar skala kecil yang ada.
Akhirnya. Pada tahun 2008, kelompok ini mengambil langkah-langkah untuk membangun sel biosolar yang lebih baik dengan mengubah bahan yang digunakan dalam anoda dan katoda (terminal positif dan negatif) sel, dan juga menciptakan perangkat kompartemen tunggal berbasis mikrofluida mini untuk menampung bakteri. dari sel biosolar dua sel standar.
Namun kali ini, tim menghubungkan sembilan sel biosolar identik dalam pola 3×3 untuk membuat panel biosolar yang skalabel dan dapat ditumpuk. Panel tersebut terus menerus menghasilkan listrik dari fotosintesis dan respirasi bakteri selama siklus siang-malam 12 jam selama total 60 jam.
Penelitian saat ini mewakili langkah terbaru dalam pemanfaatan ganggang biru-hijau, yang ditemukan di hampir semua wilayah. semua lingkungan darat dan perairan lingkungan di Bumi – sebagai sumber energi yang bersih dan berkelanjutan.
Bahkan dengan keberhasilan ini, panel surya “tradisional” sebanyak 60 sel dalam konfigurasi 6×10 di atap perumahan menghasilkan sekitar 200 watt listrik pada waktu tertentu. Sel-sel dalam penelitian ini akan menyediakan sekitar 0,00003726 watt dalam konfigurasi serupa. Jadi ini belum efektif, namun penemuan ini membuka pintu bagi penelitian bakteri di masa depan.
“Setelah panel bio-surya yang berfungsi tersedia, panel tersebut dapat menjadi sumber energi permanen yang menyediakan listrik jangka panjang untuk sistem telemetri nirkabel. “sensor nirkabel kecil untuk kendali jarak jauh di tempat-tempat di mana penggantian baterai sering tidak praktis,” kata Seokheun ‘Sean’ Choi, profesor teknik elektro dan komputer di Sekolah Teknik dan Sains Terapan Thomas J. Watson Universitas Binghamton, yang menulis artikel di rilis berita mulai tanggal 11 April.
Hasilnya kini tersedia online dan dipublikasikan di jurnal Sensors and Actuators B: Chemical edisi Juni.
2.Cara Baru untuk Mengubah Energi Matahari menjadi Listrik
Para peneliti dari Universitas Ibrani Yerusalem di Israel dan Universitas Bochum di Jerman melaporkan pada bulan Januari sebuah paradigma baru untuk sel fotobioelektrokimia energi alami. untuk pengembangan. sarana untuk mengubah energi matahari menjadi listrik.
Sementara fotosintesis adalah proses di mana tumbuhan dan organisme lain membuat makanan untuk dirinya sendiri menggunakan karbon dioksida, air dan sinar matahari, sistem bioelektrokimia menggunakan kekuatan biologis (mikroba, enzim, tumbuhan) untuk mengkatalisis.. reaksi elektrokimia. 19. Dalam siaran pers bulan Januari, para peneliti mencatat bahwa kemajuan telah dicapai dalam mengintegrasikan fotosistem alami dengan elektroda untuk mengubah energi cahaya menjadi listrik, dan dalam menggabungkan fotosistem dengan enzim untuk menghasilkan agen fotobioelektrokatalitik. sel surya masih merupakan tantangan.
Jadi para peneliti membuat sel fotobioelektrokimia menggunakan reaksi fotosintesis asli dan enzim glukosa oksidase atau glukosa dehidrogenase. Sistem ini terdiri dari elektroda terintegrasi yang dimodifikasi yang mengandung pusat reaksi fotosintesis alami yang disebut fotosistem I dan enzim. Protein alami terikat secara elektrik oleh mediator transfer elektron kimia. Iradiasi cahaya pada elektroda menghasilkan listrik, sedangkan oksidasi substrat glukosa berfungsi sebagai bahan bakar.
Sistem ini menyediakan model penggunaan perangkat fotosintesis asli untuk mengubah energi sinar matahari menjadi listrik menggunakan biomassa. substrat untuk bahan bakar. Itamar Willner, seorang profesor di Institut Kimia Universitas Ibrani, mengatakan dalam sebuah pernyataan: “Hasil penelitian ini memberikan pendekatan umum terhadap perakitan sel surya fotobioelektrokimia dengan implikasi luas terhadap konversi energi matahari, bioelektrokatalisis, dan pengukuran.”
Baca juga : Kecerdasan Buatan Dapat Memperluas Energi Matahari
3. Mengubah Spektrum Matahari untuk Mengubah Cahaya menjadi Listrik
Biaya tanah dan tenaga kerja merupakan sebagian besar biaya pemasangan panel surya, karena sel surya, yang sering kali terbuat dari silikon atau kadmium telurida, jarang melebihi 20% dari total biaya pemasangan panel surya. total biaya. Oleh karena itu, energi surya dapat dibuat lebih murah dengan membeli lebih sedikit lahan untuk memasang panel. Hal ini paling baik dicapai jika setiap sel surya menghasilkan lebih banyak energi, namun hal ini tidak mudah.
Sebuah tim ahli kimia dari Universitas California mengatakan mereka telah menemukan cara untuk melakukan hal ini. Dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal Nano Letters dari American Chemical Society, para peneliti mengatakan bahwa dengan menggabungkan nanokristal semikonduktor anorganik dengan molekul organik, mereka mampu “mengubah” (dua foton berenergi rendah menjadi satu foton berenergi tinggi). Di wilayah spektrum matahari yang terlihat dan inframerah dekat.
Wilayah inframerah dari spektrum matahari menyerap bahan fotovoltaik yang membentuk sel surya saat ini, profesor kimia Christopher Bardeen menjelaskan dalam siaran pers tertanggal 27 Juli 2015. Hal ini sel fotovoltaik yang dimodifikasi ini dengan mudah menyerap foton, mengubah cahaya menjadi listrik yang biasanya terbuang sia-sia.
Ia menambahkan bahwa bahan-bahan ini pada dasarnya adalah “bentuk spektrum matahari”, sehingga lebih kompatibel dengan bahan fotovoltaik yang digunakan dalam sel surya saat ini. . Kemampuan untuk menggunakan bagian inframerah dari spektrum matahari dapat meningkatkan efisiensi energi matahari sebesar 30% atau lebih.
Selain energi matahari, terdapat kemungkinan untuk mengubah dua foton berenergi rendah menjadi satu foton berenergi tinggi aplikasi. Dalam pencitraan biologis, penyimpanan data dan dioda pemancar cahaya di media organik, kata Bardeen.
Baca juga : Teknologi VR dan AR Dalam Industri Film
4. Sarang Air 100
Pengembang real estat di India dapat mengambil satu atau dua pelajaran dari proyek ini. EcoFloLife telah mengembangkan rumah terapung ekologis, WaterNest 100, yang dirancang secara eksklusif oleh arsitek terkenal Italia Giancarlo Zema. Ini adalah ruang tamu dengan luas lebih dari 100 meter persegi, diameter 12 meter dan tinggi 4 meter, seluruhnya terbuat dari kayu laminasi reklamasi dan bingkai aluminium daur ulang.
Balkon berlokasi strategis di samping dan berkat jendela besar , memungkinkan Anda menikmati panorama air. Terdapat skylight di kamar mandi dan dapur di atas atap kayu, serta panel surya amorf seluas 60 meter persegi yang menghasilkan daya 4 kWp untuk kebutuhan internal rumah terapung. Interior rumah terapung WaterNest 100 dapat mencakup ruang tamu, ruang makan, kamar tidur, dapur dan kamar mandi, atau pengaturan lain untuk memenuhi kebutuhan hidup atau kerja yang berbeda.
Rumah terapung dapat ditempatkan di sungai, danau, teluk, daerah atol dan lautan yang perairannya tenang. Berkat penggunaan bahan dan sistem produksi yang ramah lingkungan, perangkat ini dapat didaur ulang hingga 98%. Lambung kapal ini seluruhnya terbuat dari aluminium, paduan logam ringan yang sangat tahan terhadap benturan, korosi dan 100% dapat didaur ulang. Panel surya yang dipasang di atap kayu berbeda dari panel tradisional karena rendahnya konsumsi energi yang dibutuhkan untuk pembuatannya. Dari sudut pandang estetika, atap ini dapat dilengkungkan agar sesuai dengan hampir semua jenis atap.
5. Panel terapung, pembangkit listrik tenaga surya terapung
Banyak negara tidak memiliki ruang untuk memasang sistem tenaga surya berukuran besar. Karena pihak berwenang ingin menghindari penggunaan lahan pertanian yang luas untuk sistem tata surya berbasis darat, banyak perusahaan yang mengadopsi alternatif ekologis.
Salah satu perusahaan tersebut adalah Ciel dan Terre International dari Perancis, yang telah mengembangkan solusi energi surya terapung berskala besar sejak tahun 2011. Sistem PV terapung Hydrelio memungkinkan pemasangan panel fotovoltaik standar di perairan besar, seperti waduk air minum, danau pertambangan, saluran irigasi, kolam pemulihan dan limbah, serta waduk air pembangkit listrik tenaga air.
Waduk yang sederhana dan terjangkau. alternatif pengganti lahan. -sistem terpasang, sangat cocok untuk industri yang menggunakan banyak air dan tidak mampu membuangnya di darat atau air.