อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เข้าใกล้การเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของเราไปอีกขั้นด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่ "รุนแรง"
ในปี 2017 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยในสวีเดนได้สร้างระบบพลังงานที่ทำให้สามารถเก็บกักและเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้นานถึง 18 ปี โดยปล่อยเป็นความร้อนเมื่อจำเป็น
ตอนนี้นักวิจัยประสบความสำเร็จในการทำให้ระบบผลิตกระแสไฟฟ้าโดยเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกแม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่แนวคิดที่พัฒนาขึ้นที่ Chalmers University of Technology ในโกเธนเบิร์กสามารถปูทางสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ชาร์จด้วยตนเองซึ่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ตามความต้องการ
“นี่เป็นวิธีการใหม่ในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์หมายความว่าเราสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศ ช่วงเวลาของวัน ฤดู หรือสถานที่ทางภูมิศาสตร์” Kasper Moth-Poulsen หัวหน้าฝ่ายวิจัย ศาสตราจารย์ประจำภาควิชาเคมีและวิศวกรรมเคมีของ Chalmers อธิบาย
“ผมตื่นเต้นมากเกี่ยวกับงานนี้” เขากล่าวเสริม“เราหวังว่าการพัฒนาในอนาคตจะเป็นส่วนสำคัญในระบบพลังงานในอนาคต”
สามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างไร?
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียนที่ผันแปรได้ เนื่องจากโดยส่วนใหญ่จะใช้งานได้เมื่อแสงแดดส่องถึงเท่านั้นแต่เทคโนโลยีเพื่อต่อสู้กับข้อบกพร่องที่มีการกล่าวถึงมากนี้กำลังได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว
แผงโซลาร์เซลล์ผลิตจากพืชเหลือใช้ที่ดูดซับแสง UV แม้ในวันที่มีเมฆมากในขณะที่ 'แผงโซลาร์เซลล์กลางคืน' ถูกสร้างมาให้ทำงานได้แม้ดวงอาทิตย์จะลับขอบฟ้าไปแล้ว
การจัดเก็บพลังงานที่สร้างขึ้นในระยะยาวเป็นอีกเรื่องหนึ่งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นที่ Chalmers ในปี 2560 เรียกว่า 'MOST': ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ระดับโมเลกุล
เทคโนโลยีนี้ใช้โมเลกุลคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงรูปร่างเมื่อสัมผัสกับแสงแดด
มันเปลี่ยนรูปร่างเป็น 'ไอโซเมอร์ที่อุดมด้วยพลังงาน' ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมเดียวกัน แต่จัดเรียงเข้าด้วยกันในวิธีที่ต่างกันจากนั้นไอโซเมอร์สามารถเก็บไว้ในรูปของเหลวเพื่อใช้ในภายหลังเมื่อจำเป็น เช่น ในเวลากลางคืนหรือในฤดูหนาว
ตัวเร่งปฏิกิริยาจะปล่อยพลังงานที่บันทึกไว้เป็นความร้อนในขณะที่ทำให้โมเลกุลกลับเป็นรูปร่างเดิม พร้อมที่จะกลับมาใช้อีกครั้ง
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ปรับปรุงระบบจนถึงจุดที่ขณะนี้สามารถเก็บพลังงานไว้ได้นานถึง 18 ปีอย่างไม่น่าเชื่อ
ชิป 'บางเฉียบ' เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ให้เป็นไฟฟ้า
ตามรายละเอียดในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในรายงานเซลล์ วิทยาศาสตร์กายภาพเมื่อเดือนที่แล้ว โมเดลนี้ได้ก้าวไปอีกขั้นแล้ว
นักวิจัยชาวสวีเดนได้ส่งโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งเต็มไปด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ไปให้เพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย Shanghai Jiao Tongพลังงานถูกปล่อยออกมาและแปลงเป็นไฟฟ้าโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้น
โดยพื้นฐานแล้วแสงแดดของสวีเดนถูกส่งไปยังอีกด้านหนึ่งของโลกและเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าในประเทศจีน
โดยพื้นฐานแล้วแสงแดดของสวีเดนถูกส่งไปยังอีกด้านหนึ่งของโลกและเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าในประเทศจีน
Zhihang Wang นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers กล่าวว่า "เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นชิปที่บางเฉียบซึ่งสามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น หูฟัง สมาร์ทวอทช์ และโทรศัพท์
“จนถึงตอนนี้ เราผลิตไฟฟ้าได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่าแนวคิดใช้งานได้จริงมันดูมีความหวังมาก”
อุปกรณ์นี้อาจใช้แทนแบตเตอรี่และโซลาร์เซลล์ ปรับแต่งวิธีที่เราใช้พลังงานที่มีอยู่มากมายของดวงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้: วิธีการผลิตไฟฟ้าที่ปราศจากฟอสซิลและการปล่อยมลพิษ
ความสวยงามของระบบปิดแบบวงกลมนี้คือทำงานได้โดยไม่ก่อให้เกิดการปล่อย CO2 ซึ่งหมายความว่าระบบมีศักยภาพที่ดีในการใช้กับพลังงานหมุนเวียน
คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลแห่งสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศล่าสุด(IPCC) รายงานทำให้ชัดเจนว่าเราจำเป็นต้องเพิ่มพลังงานหมุนเวียนและเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลให้เร็วขึ้นมาก เพื่อรักษาสภาพอากาศในอนาคตที่ปลอดภัย
ในขณะที่ความก้าวหน้าที่สำคัญในพลังงานแสงอาทิตย์เช่นนี้ทำให้เกิดความหวัง นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าต้องใช้เวลากว่าที่เทคโนโลยีจะเข้ามาในชีวิตเราการวิจัยและพัฒนาจำนวนมากยังคงอยู่ก่อนที่เราจะสามารถชาร์จอุปกรณ์ทางเทคนิคของเราหรือให้ความร้อนแก่บ้านของเราด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ของระบบ
Moth-Poulsen กล่าวว่า "ร่วมกับกลุ่มวิจัยต่างๆ ที่รวมอยู่ในโครงการนี้ เรากำลังดำเนินการปรับปรุงระบบ"“จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณไฟฟ้าหรือความร้อนที่สามารถดึงออกมาได้”
เขาเสริมว่าแม้ว่าระบบจะใช้วัสดุที่เรียบง่าย แต่ก็ต้องปรับเปลี่ยนเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการผลิตก่อนที่จะเปิดตัวในวงกว้างมากขึ้น
เวลาโพสต์: 16 มิ.ย. 2565