Meskipun kami mengasosiasikan gagasan menangkap dan memanfaatkan energi dari matahari dengan panel surya, manusia telah mengeksploitasi sumber energi ini sejak saat itu ribuan tahun yang lalu untuk menerangi dan menghangatkan rumah Anda, ambil air panas dan masak. Adapun angin, pabrik saat ini adalah evolusi dari yang sudah digambarkan dalam Don Quixote Cervantes.
Kemajuan teknologi antara lain telah mengubah energi matahari dan angin menjadi sesuatu semakin efisien dan mudah digunakan, tapi jalan masih panjang sebelum kita bisa melupakan bahan bakar fosil secara permanen dan hanya penggunaan energi alternatif. Ratusan kelompok peneliti dan insinyur di seluruh dunia bekerja untuk meningkatkan efisiensi energi ini, dan ini adalah sebagian dari gagasan mereka.
1. Perovskit
Sel surya berbasis silikon saat ini mengalami beberapa keterbatasan: mereka terbuat dari bahan yang sangat jarang Itu ditemukan di alam dalam bentuk murni dan perlu untuk memproduksinya, mereka kaku dan berat serta efisiensinya terbatas dan sulit untuk ditingkatkan. Beberapa bahan baru, yang disebut perovskit, didalilkan di antara kemajuan terbaik untuk dipecahkan keterbatasan ini, berkat fakta bahwa mereka bergantung pada unsur-unsur yang melimpah dan murah karena berpotensi mencapai efisiensi yang lebih besar.
Perovskit adalah a kategori bahan yang luas di mana molekul organik sebagian besar dibentuk oleh ikatan karbon dan hidrogen dengan logam, seperti timbal, dan halogen, seperti klorin, dalam kristal berbentuk kisi. Mereka bisa didapatkan dengan relatif mudah, murah dan tanpa emisi, menghasilkan film tipis dan ringan yang dapat disesuaikan dengan bentuk apa pun, yang memungkinkan pembuatan panel surya dengan cara yang sederhana, efisien dan dengan hasil yang mudah beradaptasi dan mudah dipasang.
Namun, mereka memiliki dua kelemahan: yang pertama adalah kemungkinan untuk mengintegrasikannya Produksi massal itu belum terbukti; yang lain, yang cenderung mereka lakukan rusak cukup cepat dalam kondisi nyata.
2. Tinta fotovoltaik
Untuk mengatasi kekurangan perovskit ini, tim dari Laboratorium Energi Terbarukan Nasional AS telah menemukan metode baru untuk menanganinya. Ini tentang membuat 'tinta fotovoltaik yang memungkinkannya menjadi dalam proses produksi otomatis.
Investigasi ini dimulai dengan a pervoskit sangat sederhana yang terdiri dari yodium, timbal dan metilamonium. Dalam kondisi normal, campuran ini akan dengan mudah membentuk kristal, tetapi akan membutuhkan waktu lama pada suhu tinggi untuk memadat kemudian, yang akan menunda dan membuat proses pembuatan lebih mahal. Jadi tim mencari kondisi yang akan mempercepat pembentukan kristal, yang melibatkan penggantian beberapa bahan dengan senyawa lain, seperti klorin, dan menambahkan apa yang mereka sebut "pelarut negatif", sesuatu yang akan mengendapkan larutan dengan cepat.
3. Turbin angin rotor ganda
Menurut insinyur Anupam Sharma dan Hui Hu, dari Iowa Energy Center, basis generator angin memiliki dua masalah utama yang membatasi efisiensinya: satu, bahwa mereka adalah potongan bulat besar yang tidak menghasilkan energi sendiri, dan yang kedua, itu mereka menyebabkan a gangguan angin yang juga mengurangi energi generator yang terletak di belakangnya antara 8 dan 40% tergantung pada kondisi.
Solusinya adalah tambahkan rotor kedua, lebih kecil, untuk setiap turbin. Menurut simulasi dan pengujian yang dilakukan di terowongan angin, bilah yang ditambahkan meningkatkan energi yang dihasilkan hingga 18%. Rencananya adalah mengembangkan turbin dengan rotor ganda seefisien mungkin, menentukan di mana tempat terbaik untuk meletakkan kedua, seberapa besar seharusnya, apa bentuk alasnya dan apakah harus berputar ke arah yang sama dengan rotor utama, atau sebaliknya.
4. Panel surya terapung
Sejak 2011, perusahaan Prancis Ciel & Terre telah bekerja untuk membuatnya panel surya terapung skala besar. Sistemnya, yang disebut Hydrelio Floating PV, memungkinkan panel surya umum dipasang di atas badan air yang besar seperti danau, waduk dan saluran air untuk irigasi dan sejenisnya, serta bendungan untuk pembangkit listrik tenaga fotovoltaik. Ini tentang menciptakan alternatif sederhana dan terjangkau untuk taman surya terestrial, terutama memikirkan tentang industri yang menggunakan wilayah air yang luas dan itu mereka tidak harus berhenti untuk memberi mereka lebih banyak kegunaan.
Menurut perusahaan, mereka mudah dirakit dan dibongkar, dapat disesuaikan dengan konfigurasi kelistrikan yang berbeda, dapat diskalakan dan tidak perlu alat atau alat berat. Fasilitas pertama jenis ini telah dibangun di Inggris Raya dan Jepang.