Солнечные батареи из креветок
Исследователям Лондонского университета королевы Марии впервые удалось успешно создать генерирующие электричество солнечные батареи на химических соединениях, обнаруженных в панцирях креветок и других ракообразных. Хитин и хитозан, содержащиеся в панцирях, широко распространены и более дешевы, чем такие дорогие металлы, как рутений (который близок к платине), используемые в настоящее время для создания наноструктурных солнечных батарей. На сегодняшний день эффективность этих новых «креветочных» солнечных батарей невысока, но если ее повысить, то рассматриваемые материалы могут в дальнейшем использоваться в носимых зарядных устройствах для планшетов, телефонов и смарт-часов, а также в полупрозрачных пленках на оконные стекла. Среди загадок природы, оказывается, немало таких, которые могут быть полезны инженерам.
На страницах ресурса ScienceDaily отмечается, что исследователями унивеситетской Школы инженерных наук и материаловедения был использован процесс гидротермальной карбонизации для создания углеродных квантовых точек из широко распространенных и дешевых материалов, содержащихся в панцирях ракообразных. Затем они были покрыты наностержнями стандартной окиси цинка с углеродными квантовыми точками. И в итоге получились солнечные батареи.
Возможно, теперь, когда найден способ значительно удешевить производство солнечных батарей, осталось недолго ждать того прекрасного момента, когда этот вид энергии станет более распространенным. Можно лишь представить себе, насколько будет хорошо, когда смартфон будет подзаряжаться, просто находясь под солнечными лучами. По крайней мере в ясные солнечные деньки можно будет не ставить его на подзарядку в течение дня. Именно такое применение своему изобретению видят сделавшие его ученые.
Доктор Джо Бриско, один из принимавших участие в проекте исследователей, отмечает его важность:
Это может стать великолепным новым способом производства, который позволит быстро и просто создавать многоцелевые солнечные батареи из доступных и экологически чистых материалов. Когда нами будет повышена их эффективность, они смогут использоваться везде, где сейчас применяются солнечные батареи, особенно для зарядки тех девайсов, которые люди каждый день носят с собой.
Профессор технологии экологически чистых материалов Школы инженерных наук и материаловедения Лондонского университета королевы Марии Магдалена Титиричи сообщает также о других направлениях, в которых со временем могут быть задействованы материалы из морской биосферы:
Новые технологии означают, что мы можем производить впечатляющие новые материалы из побочных органических продуктов, которые в настоящее время широко доступны. Экологически чистые материалы могут быть и высокотехнологическими, и дешевыми.
Мы можем также использовать биомассу, в данном случае водоросли, для создания суперконденсаторов, которые смогут использоваться для хранения энергии в потребительской электронике, дефибрилляторах и для возобновления энергии в транспортных средствах.
Экологически чистые материалы могут стать основой грядущих технологий. И панцири ракообразных, и водоросли часто становятся просто отходами, поэтому их цена невысока. А заменить им можно материалы, которые стоят немало. Поужинали люди креветками, а панцири остались. И вместо того, чтобы считать их ненужными, можно сделать из них солнечные батареи, которые станут питать энергией мобильные устройства, без которых современные пользователи обходятся с большим трудом.
Впрочем, ученым еще предстоит потрудиться над повышением эффективности своей разработки. Ведь для ее реального применения необходимо, чтобы технология не просто работала, а была сопоставима с теми решениями, которые применяются в настоящее время для решения тех же задач. Новая разработка лондонских ученых подсказывает пути к решению сразу трех задач. Первая из них - бережное отношение к окружающей среде. Вторая - утилизация отходов пищевой промышленности. И третья - обеспечение пользователей девайсов доступным средством пополнения разрядившейся батареи смартфона, которая велика далеко не у всех устройств этой популярнейшей категории.
Как сделать так, чтобы смартфон не надо было подзаряжать в течение дня? Для этого необходимы более емкие аккумуляторы или новые технологии, позволяющие умному телефону питаться энергией Солнца? Получат ли «креветочные» солнечные батареи распространение в том случае, если их эффективность будет достаточной?