Ačkoli spojujeme myšlenku zachycování a využívání energie ze slunce se solárními panely, lidstvo tento zdroj energie využívá od roku před tisíci lety osvětlit a vytápět váš domov, dostat horkou vodu a vařit. Pokud jde o vítr, současné mlýny jsou vývojem těch, které již byly zobrazeny v Don Quijote Cervantes.
Technologický pokrok proměnil energii slunce a větru, mimo jiné, v něco stále efektivnější a snadno použitelné, ale zbývá ještě urazit dlouhou cestu, než definitivně zapomeneme na fosilní paliva a použijeme pouze alternativní energie. Stovky skupin výzkumných pracovníků a inženýrů po celém světě pracují na zlepšení účinnosti těchto energií, a to jsou některé z jejich nápadů.
1. Perovskity
Dnešní solární články na bázi křemíku trpí určitými omezeními: jsou vyrobeny z materiálu, který se vyskytuje jen zřídka nachází se v přírodě v čisté a nezbytné formě k jejich výrobě, jsou tuhé a těžké a jejich účinnost je omezená a obtížně se zvyšuje. Nové materiály zvané perovskity se navrhují řešit tato omezení, protože závisí na hojných prvcích a levné, protože mají potenciál dosáhnout vyšší efektivity.
Perovskité jsou a široká kategorie materiálů ve kterém organické molekuly vytvořené většinou vazbami uhlíku a vodíku s kovem, jako je olovo, a halogenem, jako je chlor, v krystalu ve tvaru mřížky. Lze je získat pomocí relativní lehkost, levně a bez emisí, výsledkem je tenký a lehký film, který lze přizpůsobit jakémukoli tvaru, který by umožňoval vyrábět solární panely jednoduchým, efektivním způsobem a s přizpůsobivý výsledek a snadná instalace.
Mají však dvě nevýhody: první spočívá v možnosti jejich integrace do masová produkce dosud nebylo prokázáno; druhé, které mají sklon rozebrat docela rychle ve skutečných podmínkách.
2. Fotovoltaický inkoust
K vyřešení těchto nevýhod perovskitů vytvořil tým z americké národní laboratoře pro obnovitelné zdroje energie novou metodu, jak s nimi zacházet. Jde o tofotovoltaický inkoust, který umožňuje jejich zavedení v automatických výrobních procesech.
Toto vyšetřování začalo a velmi jednoduchý pervoskit složený z jódu, olova a methylamonia. Za normálních podmínek by tato směs snadno vytvořila krystaly, ale později by při vysokých teplotách trvalo dlouho, než by tuhla, což by zpozdilo a zdražilo výrobní proces. Tým tedy hledal podmínky, které by urychlily tvorbu krystalů, což zahrnovalo nahrazení části materiálu jinými sloučeninami, jako je chlor, a přidání toho, čemu se říká „negativní rozpouštědlo“, něco, co by rychle vyřešilo řešení.
3. Větrné turbíny s dvojitým rotorem
Podle inženýrů Anupam Sharma a Hui Hu z energetického centra Iowa má základna větrných generátorů dva hlavní problémy, které omezují jejich účinnost: jeden, že jsou to velké kulaté kusy, které samy o sobě nevyrábí energii, a druhý, způsobují a rušení ve větru což také snižuje energii jakéhokoli generátoru umístěného za nimi o 8 až 40% v závislosti na podmínkách.
Vaše řešení je přidat druhý rotor, menší, na každou turbínu. Podle jejich simulací a testů prováděných ve větrných tunelech zvyšuje přidaná lopatka energii generovanou až o 18%. V plánu je vyvinout turbínu s dvojitý rotor co nejúčinnější, určení, kde je nejlepší umístit druhý, jak velký by měl být, jaký tvar by měla mít jeho základna a zda by se měl otáčet ve stejném směru jako hlavní rotor, nebo právě naopak.
4. Plovoucí solární panely
Od roku 2011 pracuje na tvorbě francouzská společnost Ciel & Terre velké plovoucí solární panely. Jeho systém s názvem Hydrelio Floating PV umožňuje běžné solární panely jsou instalovány na velkých vodních plochách jako jsou jezera, nádrže a vodní kanály pro zavlažování a podobně, stejně jako přehrady pro výrobu fotovoltaické energie. Jde o vytvoření jednoduché a cenově dostupné alternativy k pozemním solárním parkům, zejména pokud jde o průmyslová odvětví, která využívají velké vodní plochy a podobně nemusí přestat dát jim větší využití.
Podle společnosti se snadno skládají a demontují, lze je přizpůsobit různým elektrickým konfiguracím, jsou škálovatelné a není třeba těžké vybavení nebo nástroje. První zařízení tohoto typu byla postavena ve Velké Británii a Japonsku.