Onderzoekers van het Imperial College in Londen zoeken een oplossing in biomimicry: het nabootsen van oplossingen die al in de natuur voorkomen om organismen koel te houden, zoals transpiratie. Daarmee bouwden zij een hybride multi-generatie fotovoltaïsch bladconcept. Ofwel: zonnepanelen die eruit zien als bladeren van een plant en gebruik maken van een capillaire structuur die lijkt op een stelsel van wortels, houtvaten en bladnerven. Deze structuur kan worden gemaakt van milieuvriendelijke en makkelijk verkrijgbare materialen, zoals bamboevezels en gestapelde hydrogelcellen. Het water beweegt hier doorheen naar boven en stroomt over de zonnepanelen om ze te koelen.
Uit experimenten van de onderzoekers blijkt dat de temperatuur van een op die manier gekoelde zonnecel zo’n 26 graden Celsius lager is dan die van een niet gekoelde cel. Het elektrisch rendement neemt hierdoor alleen al 13,6% toe. Bovendien kan de teruggewonnen warmte worden gebruikt om extra thermische energie op te wekken én zoet water te maken binnen hetzelfde onderdeel. Daardoor is een totaal rendement haalbaar van meer dan 74,5%. Bovendien levert het systeem ruim 1,1 liter schoon zoet water per uur voor iedere vierkante meter aan zonnecellen.
Zie ook:
- Huang, G., Xu, J., & Markides, C. N. (2023). High-efficiency bio-inspired hybrid multi-generation photovoltaic leaf. Nature Communications, 14(1), 1-10. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38984-7
Beeld: Gan Huang/Dept. Chemical Engineering, Imperial College London
