Čeprav idejo zajemanja in izkoriščanja sončne energije povezujemo s sončnimi kolektorji, človeštvo ta vir energije izkorišča od pred tisočletji, da osvetlite in ogrevate svoj dom, pripravi vročo vodo in kuhaj. Kar zadeva veter, so sedanji mlini evolucija tistih, ki so že prikazani v Don Quijote Cervantesu.
Tehnološki napredek je energijo sonca in vetra med drugim spremenil v nekaj vedno bolj učinkovit in enostaven za uporabo, vendar nas čaka še dolga pot, preden bomo lahko trajno pozabili na fosilna goriva in samo na njihovo uporabo alternativne energije. Na stotine skupin raziskovalcev in inženirjev po vsem svetu si prizadeva izboljšati učinkovitost teh energij in to je nekaj njihovih idej.
1. Perovskite
Današnje sončne celice na osnovi silicija imajo nekatere omejitve: narejene so iz materiala, ki je le redko v naravi najdemo v čisti in potrebni obliki, da jih naredimo, so trdi in težki, njihova učinkovitost pa omejena in težko obsežna. Nekateri novi materiali, imenovani perovskiti, se uvrščajo med najboljše rešitve te omejitve, zahvaljujoč dejstvu, da so odvisne od obilnih elementov in poceni, saj imajo potencial za doseganje večje učinkovitosti.
Perovskiti so a široka kategorija materialov pri katerem organske molekule nastajajo večinoma iz vezi ogljika in vodika s kovino, kot je svinec, in halogenom, kot je klor, v kristalni rešetkasti obliki. Lahko jih dobite z sorazmerna lahkotnost, poceni in brez emisij, kar ima za posledico tanek in lahek film, ki ga je mogoče prilagoditi poljubni obliki, kar bi omogočilo preprosto, učinkovito in prilagodljiv rezultat in enostaven za namestitev.
Imata pa dve pomanjkljivosti: prva je ta, da jih je mogoče vključiti masovna proizvodnja še ni dokazano; drugi pa, da se nagibajo k temu razbiti precej hitro v realnih razmerah.
2. Fotovoltaično črnilo
Da bi rešili te pomanjkljivosti perovskitov, je skupina iz ameriškega Nacionalnega laboratorija za obnovljive vire energije razvila novo metodo, s katero se lahko z njimi spopadajo. Gre za oblikovanjefotovoltaično črnilo, ki jim omogoča v avtomatskih proizvodnih procesih.
Ta preiskava se je začela z zelo preprost pervoskit, sestavljen iz joda, svinca in metilamonija. V normalnih pogojih bi ta zmes zlahka tvorila kristale, vendar bi pozneje pri visokih temperaturah strjevala, kar bi upočasnilo in dražje proizvodni postopek. Torej je ekipa iskala pogoje, ki bi pospešili tvorbo kristalov, kar je vključevalo zamenjavo nekaterih snovi z drugimi spojinami, kot je klor, in dodajanje tega, kar so imenovali "negativno topilo", nekaj, kar bi raztopino hitro usedlo.
3. Vetrne turbine z dvojnim rotorjem
Po mnenju inženirjev Anupam Sharma in Hui Hu iz energetskega centra Iowa ima osnova vetrnih generatorjev dve glavni težavi, ki omejujeta njihovo učinkovitost: eno, da so to veliki okrogli kosi, ki sami ne ustvarjajo energije, in drugo, da povzročajo a motnje v vetru kar prav tako zmanjša energijo katerega koli generatorja, ki se nahaja za njimi, med 8 in 40%, odvisno od pogojev.
Vaša rešitev je dodajte drugi rotor, manjši, na vsako turbino. Glede na njihove simulacije in teste, izvedene v vetrovnikih, dodana rezila povečajo proizvedeno energijo do 18%. V načrtu je razviti turbino z dvojni rotor čim bolj učinkovit, določitev, kje je najbolje postaviti drugega, kako velik naj bo, kakšne oblike naj bo njegova osnova in ali naj se vrti v isti smeri kot glavni rotor ali ravno nasprotno.
4. Plavajoče sončne celice
Od leta 2011 si francosko podjetje Ciel & Terre prizadeva ustvariti velike plavajoče sončne celice. Njegov sistem, imenovan Hydrelio Floating PV, omogoča skupni sončni kolektorji so nameščeni nad velikimi vodnimi telesi kot so jezera, rezervoarji in vodni kanali za namakanje in podobno, pa tudi jez za proizvodnjo fotovoltaične energije. Gre za ustvarjanje preproste in cenovno ugodne alternative kopenskim sončnim parkom, zlasti razmišljanja o panogah, ki uporabljajo velike površine vode in ki jim ni treba nehati da bi jih bolje uporabili.
Po navedbah podjetja jih je enostavno sestaviti in razstaviti, prilagoditi jih je mogoče različnim električnim konfiguracijam, so prilagodljivi in jih ni treba težka oprema ali orodje. Prvi tovrstni objekti so bili zgrajeni v Združenem kraljestvu in na Japonskem.