CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > dnes, 09:30

Solární panely z titanu mohou změnit svět. Japonci mají první prototyp

Sdílet

Zdroj: Scharfsinn / Depositphotos

Přemýšleli jste někdy o hranicích objevení čistého, obnovitelného a účinného zdroje energie? V současné době se tyto hranice zdají být neomezené, protože Japonsko právě zbořilo konvenční fotovoltaické normy tím, že vyvinulo první titanový solární panel v historii.

Tato převratná technologie překvapuje nejen výběrem materiálu, ale také slibuje, že bude až 1000krát účinnější než tradiční křemíkové panely. S tím, jak vstupujeme do nové éry, pokračuje hledání optimálního energetického řešení.

Křemíkové panely: Stará garda solární energie

Než se pustíme do tohoto nového pokroku, je nezbytné se vrátit ke stálici solární technologie: křemíku. Křemík byl po celá desetiletí základním kamenem fotovoltaického průmyslu, především díky svému dostatku a mírné účinnosti při přeměně slunečního světla na elektřinu. S rostoucí celosvětovou poptávkou po energii se však stále více projevují omezení křemíku.

Video k článku ZDE

V reakci na to se japonští vědci zaměřili na titan, lehký a korozivzdorný kov s jedinečnými vlastnostmi. Inovace spočívá ve spojení oxidu titaničitého a selenu, které při aplikaci v přesných vrstvách v solárních článcích zlepšuje přeměnu energie a přilnavost. První testy jsou slibné a naznačují, že tato nová konstrukce solárních článků může výrazně zvýšit energetický výkon při stejné úrovni slunečního záření.

Mohlo by vás zajímat: Zapomenutý zdroj energie: Velká jezera mají sílu změnit pravidla hry

Titanový solární panel mění pravidla hry

Pokud je titan tak účinný, proč nebyl dosud považován za životaschopnou alternativu pro solární energii (jako tento nejvýkonnější solární panel, který byl kdy vyroben ze zázračného materiálu)? Odpověď spočívá v jeho historicky příliš vysoké ceně, která je z velké části způsobena energeticky náročným procesem získávání kyslíku z titanové rudy.

Video k článku ZDE

Tuto překážku se nyní snaží odstranit tým z Tokijské univerzity, který je průkopníkem nové metody čištění titanu pomocí yttria, kovu vzácných zemin, který je rozšířen v technologiích, jako jsou LED diody a supravodiče. Tento pokrok jim umožňuje snížit obsah kyslíku v titanu na pouhých 0,02 %, čímž vzniká robustní a ekonomicky výhodnější slitina. Podle Toru H. Okabeho, vedoucího výzkumného pracovníka studie:

Obeka, který je autorem tohoto článku, uvedl: „Průmysl masově vyrábí kovové železo a hliník, ale ne kovový titan, a to kvůli nákladům na odstranění kyslíku z rudy. My používáme inovativní technologii založenou na kovech vzácných zemin, která odstraňuje kyslík z titanu na 0,02 % hmotnosti.“

Výzvy na obzoru pro titanové solární panely

Navzdory svému potenciálu není tato inovace bez problémů. Hlavním problémem je kontaminace titanové slitiny až 1 % yttria, která by mohla ohrozit její odolnost proti korozi a dlouhou životnost, zejména v extrémních prostředích, jako jsou letecké a kosmické aplikace. Výzkumníci aktivně hledají alternativy a zdokonalují procesy, aby zachovali cenové výhody bez ztráty kvality materiálu.

Potenciál této technologie si nicméně získává mezinárodní pozornost a různá odvětví pozorně sledují její vývoj. Kromě solární energie by snížení nákladů na titan mohlo být katalyzátorem inovací napříč průmyslovými odvětvími a ovlivnit vše od baterií a elektronických součástek až po lékařské protézy. Tento vývoj by mohl znamenat soumrak křemíkových solárních panelů, což dokazují inovace, jako je tento průhledný panel tenčí než pramen vlasů.