Energiile regenerabile au necesitat ani de cercetare și dezvoltare de către oamenii de știință și ingineri din întreaga lume. Obiectivul este de a îmbunătăți eficiența tehnologică și de a face energiile curate să concureze cu combustibilii fosili, mai ales în contextul tranziției energetice. Fiecare tip de energie regenerabilă are avantajele și dezavantajele sale, iar provocarea constă în găsirea unor metode de îmbunătățire a acestor tehnologii.
Un domeniu care a cunoscut progrese semnificative în ultimii ani este energia solară. Oamenii de știință de la două universități chineze au prezentat un progres revoluționar în ceea ce privește panourile solare care ar putea genera energie chiar și în condiții nefavorabile precum zilele înnorate, ploaia, ceața și chiar noaptea. Acest avans ar putea schimba modul în care percepem energia solară și performanța acesteia în situații cu radiație solară scăzută. Dar ce înseamnă exact această dezvoltare pentru viitorul energiei solare?
Panouri solare de vis
Performanța panourilor solare a fost în mod tradițional condiționată de cantitatea de radiație solară. În zilele însorite, performanța este optimă, dar în condiții meteorologice nefavorabile precum nori, ploaie sau ceață, producția de energie este redusă considerabil. Aceasta a fost una dintre principalele provocări de depășit pentru ca energia solară să fie mai competitivă și mai durabilă.
Problema devine mai pronunțată în țările sau regiunile în care lumina directă a soarelui este limitată pentru o mare parte a anului. Acesta este cazul în multe zone din nordul Europei, unde condițiile scăzute de radiație solară afectează performanța sistemelor fotovoltaice tradiționale. Același lucru este valabil și în zonele mai calde, unde ploaia și ceața pot fi factori de luat în considerare.
Cu panourile solare dezvoltate de universitățile chineze, această problemă ar putea avea o soluție. Aceste panouri nu numai că generează energie cu lumina directă a soarelui, dar pot funcționa și cu radiații indirecte și cu luminozitate scăzută. În acest fel, se poate garanta o aprovizionare constantă și mai stabilă cu energie în zilele înnorate sau chiar noaptea.
Material nou care absoarbe multă lumină solară
Materialul cheie din spatele acestei descoperiri se numește BVG (care înseamnă „fosfor de lungă durată” în engleză). Acest material este capabil să stocheze energia solară în timpul zilei și să o elibereze noaptea, permițând panourilor să continue să genereze electricitate.
LPP este capabil să absoarbă și să stocheze energia luminoasă care nu este vizibilă pentru ochiul uman, cum ar fi fotonii din spectrul infraroșu apropiat. În timp ce tehnologiile fotovoltaice tradiționale captează doar lumina vizibilă, LPP permite panourilor solare să profite de o porțiune mai largă a spectrului electromagnetic. Aceasta înseamnă că aceste panouri pot genera energie electrică chiar și în condiții de insolație scăzută.
Această capacitate de a absorbi lumina dincolo de spectrul vizibil este crucială pentru performanță pe timp de noapte sau în zilele înnorate, deoarece radiația infraroșie este încă prezentă, chiar dacă nu este percepută de ochiul uman. Datorită materialului LPP, energia solară ar putea fi mai eficientă și mai fiabilă în regiunile predispuse la fenomene precum ceața sau ploaia. In esenta, aceasta tehnologie permite panourilor solare sa aiba performante constante, indiferent de conditiile meteo.
Funcționare în zilele înnorate și condiții nefavorabile
O întrebare frecventă printre cei care se gândesc să instaleze panouri solare este modul în care vremea le afectează performanța. Zilele însorite sunt cele mai bune pentru colectarea energiei, dar mulți sunt surprinși să afle că, chiar și în zilele înnorate, panourile solare pot continua să genereze electricitate. Panourile solare, inclusiv cele convenționale, pot absorbi lumina difuză care reflectă și trece prin nori. Este adevărat că nu ating 100% din capacitatea maximă în aceste condiții, dar se estimează că pot continua să producă între 10% și 25% din energia pe care ar genera-o într-o zi senină.
Această gamă de producție poate varia în funcție de grosimea norilor și de cantitatea de lumină solară filtrată. Norii înalți, de exemplu, permit să treacă mai multă radiație decât norii joase și groși, ceea ce influențează cantitatea de energie pe care o pot colecta panourile. În locuri precum nordul Spaniei, unde zilele înnorate sunt frecvente, performanța solară poate fi redusă, dar asta nu înseamnă că panourile nu mai funcționează.
Adaptare în climatele reci și înzăpezite
Performanța panourilor solare este afectată și de temperatură. Poate părea surprinzător, dar climatele reci sunt de fapt benefice pentru sistemele fotovoltaice. Pe măsură ce temperatura crește peste 25°C, eficiența unui panou solar scade. Dimpotrivă, cu cât temperatura mediului ambiant este mai rece, cu atât performanța panourilor este mai bună, atâta timp cât acestea nu sunt acoperite de zăpadă.
În regiunile în care zăpada acoperă panourile solare, este important să vă asigurați că zăpada este îndepărtată corespunzător. Deși zăpada în sine poate reflecta lumina soarelui către panouri și poate contribui la o creștere a colectării energiei, panourile acoperite nu vor putea absorbi lumina până când obstacolul nu este îndepărtat. În plus, o înclinare bună în instalarea panourilor solare poate facilita alunecarea automată a zăpezii.
Cum afectează ploaia randamentul?
Contrar a ceea ce cred mulți oameni, ploaia nu afectează negativ performanța panourilor solare. Ploile frecvente pot fi de fapt un avantaj, deoarece curăță suprafața panoului de praf și murdărie, îmbunătățindu-i performanța prin expunerea mai directă la lumina soarelui.
Inovații precum materialele LPP promit să îmbunătățească și mai mult eficiența în aceste cazuri, asigurându-se că, chiar și în lumină difuză, panourile continuă să genereze energie. Acest lucru poziționează panourile solare ca una dintre cele mai viabile opțiuni, chiar și în climatele în care soarele direct nu este garantat cea mai mare parte a anului.
Concluzie tehnologică
Dezvoltarea acestor panouri solare reprezintă un progres semnificativ pentru sectorul energiei regenerabile. Permițând generarea de energie electrică în condiții de radiație scăzută sau chiar pe timp de noapte, extinde foarte mult posibilitățile de utilizare a energiei solare în diferite medii, inclusiv în zone cu climă mai puțin favorabilă. Acest tip de inovație continuă să îndrepte acul către un viitor mai curat și mai durabil, reducând dependența noastră de combustibilii fosili.
Cu noile tehnologii precum panourile solare care funcționează cu radiații scăzute sau chiar pe timp de noapte, orizontul pentru fotovoltaic este foarte încurajator. Promisiunea unei energii mai stabile și mai fiabile în toate condițiile meteorologice este un pas crucial către un viitor în care sursele regenerabile pot satisface mai multe dintre nevoile noastre energetice.