Hogyan változtatja meg a napenergia jövőjét az éjszakai termelés lehetősége
Rövid kivonat: Tudósok olyan új fotovoltaikus és hőt hasznosító technológiákat fejlesztenek, amelyek nemcsak nappal, hanem éjjel is képesek energiát előállítani.
Az energiafüggetlenség egyik legnagyobb kihívása a napenergia esetében mindig az volt, hogy a termelés közvetlenül a napsütéshez kötődik. A nappali órák megszámlálhatók, a felhők és az éjszaka azonban megszakítják a termelést, így a hagyományos fotovoltaikus rendszerek éjjel szinte „alvó üzemmódba” kapcsolnak. Ez a korlát azonban most tudományos kutatások tárgyává vált, amelyek épp az éjszakai energiatermelés lehetőségeit vizsgálják egészen az űrhajózástól a földi hálózatig.
A koncepció mögött álló elv az úgynevezett termoradiatív dióda technológia, olyan félvezető eszközök, amelyek az infravörös sugárzásból, vagyis a Föld és más testek hőleadásából képesek villamos energiát előállítani, még közvetlen napfény nélkül is. Ez lényegében a fotovoltaikus cellák „fordított változata”: míg a napcellák a fény elnyelésével termelnek áramot, a termoradiatív dióda hőt bocsát ki és alakít át árammá, amíg a környezetnél melegebb marad.
Ez a megközelítés különösen ígéretes az űrben: a Föld körüli pályán keringő műholdak ugyanis gyakran kerülnek az árnyékba, amikor a Föld eltakarja a napfényt, így egyedül akkumulátorokra támaszkodnak. Az új hőtávcső-szerű energiaforrás akár csökkentheti a tömeget és megnövelheti a műholdak működési idejét, mert nem kell akkumulátorokkal túlságosan terhelni őket.
“Ez még nem a teljes megoldás az energiaellátásra, de egy olyan lépés, amely eltörheti a nappali/éjszakai korlátot,”
mondja egy fotovoltaikus kutató.A technológia jelenleg nagyon alacsony teljesítményt produkál egy kísérleti eszközből talán egy karóra energiaigénye jön ki, de a kutatók szerint van potenciál a későbbi fejlesztésekhez.
Hová vezethet ez a fejlesztés?
Más megközelítések, például a földi napelemek éjszakai energiatermelésére szolgáló eszközök – ahol a Föld hőt sugároz a sötét felé – a hő- és fénykülönbségeket használják ki villamos energia előállítására, bár jelenleg jóval kisebb teljesítmény mellett. Ugyanakkor az űrbeli technológiák a következő évtizedekben akár folyamatos energiaforrást is biztosíthatnak, ha sikerül megoldani a hatékony energiatranszmissziót a Földre vagy más űreszközökre – egy olyan áramforrás létrehozását, amely megszünteti a nap-éj ciklus korlátait.
Magyarország kontextusában a napenergia már most is jelentős szereplő az energiamixben: a hazai beépített napelemes kapacitás 2025 elejére meghaladta a 7800 megawattot, és a Nemzeti Energia- és Klímaterv ambícióit jelentősen túlszárnyalta, miközben a tárolási infrastruktúra és hálózati rugalmasság fejlődése még várat magára. Ha a későbbiekben az éjszakai energiahasznosítás is valós alternatívává válna, az segíthetné a folyamatos energiaellátást és csökkenthetné az akkumulátorokra és fosszilis pótforrásokra való támaszkodást.
A kutatás jelenlegi fázisa még kísérleti, de ha az ilyen technológiák egyszer ténylegesen éjszakai energiatermelésre képesek lesznek – akár a világűrben, akár a Földön –, az alapjaiban változtathatja meg a megújuló energia szerepét a jövő energiagazdálkodásában.
Forrás: CNN – eredeti cikk linkje: ‘Night-time solar energy’ could one day power satellites
