Walaupun kita mengaitkan idea menangkap dan memanfaatkan tenaga dari matahari dengan panel suria, manusia telah memanfaatkan sumber tenaga ini sejak ribuan tahun yang lalu untuk menerangi dan memanaskan kediaman anda, dapatkan air panas dan masak. Bagi angin, kilang-kilang yang ada sekarang adalah evolusi dari yang sudah digambarkan di Don Quixote Cervantes.
Kemajuan teknologi telah mengubah tenaga matahari dan angin, antara lain, menjadi sesuatu semakin cekap dan senang digunakan, tetapi masih ada jalan panjang sebelum kita pasti dapat melupakan bahan bakar fosil dan penggunaannya sahaja tenaga alternatif. Ratusan kumpulan penyelidik dan jurutera di seluruh dunia berusaha untuk meningkatkan kecekapan tenaga ini, dan ini adalah beberapa idea mereka.
1. Perovskites
Sel suria berasaskan silikon hari ini mengalami beberapa batasan: ia terbuat dari bahan yang jarang ia terdapat di alam semula jadi dalam bentuk yang suci dan perlu untuk menjadikannya, mereka kaku dan berat, dan kecekapannya terhad dan sukar ditimbang. Beberapa bahan baru, yang disebut perovskites, dinyatakan sebagai kemajuan terbaik untuk diselesaikan batasan ini, berkat kenyataan bahawa mereka bergantung pada unsur-unsur yang banyak dan murah kerana mereka berpotensi untuk mencapai kecekapan yang lebih besar.
Perovskites adalah kategori bahan yang pelbagai di mana molekul organik terbentuk oleh ikatan karbon dan hidrogen dengan logam, seperti plumbum, dan halogen, seperti klorin, dalam kristal berbentuk kisi. Mereka boleh diperoleh dengan kemudahan relatif, murah dan tanpa pelepasan, menghasilkan filem tipis dan ringan yang dapat disesuaikan dengan bentuk apa pun, yang memungkinkan pembuatan panel suria dengan cara yang sederhana, efisien dan dengan hasil yang dapat disesuaikan dan senang dipasang.
Namun, mereka mempunyai dua kelemahan: yang pertama adalah kemungkinan mengintegrasikannya ke dalamnya pengeluaran besar-besaran ia belum terbukti; yang lain, yang mereka cenderung pecah dengan pantas dalam keadaan sebenar.
2. Dakwat fotovoltaik
Untuk menyelesaikan kekurangan perovskites ini, pasukan dari Makmal Tenaga Diperbaharui Nasional AS telah merancang kaedah baru untuk mengatasinya. Ini mengenai membuat 'dakwat fotovoltaik yang membolehkannya menjadi dalam proses pengeluaran automatik.
Penyiasatan ini dimulakan dengan pervoskite yang sangat sederhana yang terdiri daripada iodin, plumbum dan metilamonium. Dalam keadaan normal, campuran ini akan membentuk kristal dengan mudah, tetapi memerlukan masa yang lama pada suhu tinggi untuk mengukuhkan kemudian, yang akan melambatkan dan menjadikan proses pembuatan lebih mahal. Oleh itu pasukan mencari keadaan yang akan mempercepat pembentukan kristal, yang melibatkan penggantian beberapa bahan dengan sebatian lain, seperti klorin, dan menambahkan apa yang mereka sebut sebagai "pelarut negatif," sesuatu yang akan menyelesaikan penyelesaian dengan cepat.
3. Turbin angin rotor berganda
Menurut jurutera Anupam Sharma dan Hui Hu, dari Pusat Tenaga Iowa, pangkalan penjana angin mempunyai dua masalah besar yang membataskan kecekapannya: satu, bahawa mereka adalah kepingan bulat besar yang tidak menghasilkan tenaga dalam diri mereka, dan yang kedua, bahawa mereka menyebabkan a gangguan angin yang juga mengurangkan tenaga mana-mana penjana yang berada di belakangnya antara 8 dan 40% bergantung pada keadaan.
Penyelesaian anda adalah tambah pemutar kedua, lebih kecil, untuk setiap turbin. Mengikut simulasi dan ujian mereka yang dilakukan di terowong angin, bilah tambahan menambahkan tenaga yang dihasilkan hingga 18%. Rancangannya adalah untuk membangunkan turbin dengan rotor berkembar sekerap mungkin, menentukan di mana tempat terbaik untuk meletakkan yang kedua, seberapa besar ukurannya, bentuk apa yang harus dimiliki dan jika ia berputar ke arah yang sama dengan pemutar utama, atau sebaliknya.
4. Panel solar terapung
Sejak 2011 syarikat Perancis Ciel & Terre berusaha untuk mencipta panel solar terapung berskala besar. Sistemnya, yang dipanggil Hydrelio Floating PV memungkinkan panel solar biasa dipasang di atas badan air yang besar seperti tasik, takungan dan saluran air untuk pengairan dan seumpamanya, serta empangan untuk penjanaan tenaga fotovoltaik. Ini adalah untuk mewujudkan alternatif yang mudah dan berpatutan untuk taman solar daratan, terutama memikirkan industri yang menggunakan kawasan air yang luas dan mereka tidak perlu berhenti untuk memberi mereka lebih banyak kegunaan.
Menurut syarikat itu, mereka mudah dipasang dan dibongkar, mereka dapat disesuaikan dengan konfigurasi elektrik yang berbeza, mereka dapat diskalakan dan tidak perlu alat atau alat berat. Kemudahan pertama jenis ini telah dibina di United Kingdom dan Jepun.