Szabina, Antonietta2020. október 27., kedd
Tudomány

Napelemek műanyagból?

2005.06.14.Admin
National Geographic Magyarország

Egy ausztrál kutató szerint a jövő csakis az lehet, ha minden energiaigénylő szerkezetet bevonunk műanyaggal. Andrew Holmes, aki a fénykibocsátó műanyagok területén végzett kutatásairól ismert világszerte, most azt állítja: bizonyos polimerek nemcsak fényt képesek kibocsátani, hanem fény elnyelése révén akár elektromos áramot is tudnak termelni.

„A megújuló energiaforrások egyik legolcsóbb és legrugalmasabban felhasználható formájával van dolgunk” – nyilatkozta Holmes az ABC ausztrál hírcsatornának. Holmes elképzelése szerint talán a nem is olyan távoli jövőben mindent be kellene vonnunk műanyaggal: a laptopokat, az épületek teljes felületét, sőt ha sikeresek lesznek a kísérletek, akkor az autókat is műanyag borítás takarná.

Többszínű fénykibocsátó műanyagok

A University of Melbourne Biotechnológiai Intézetének kutatója szerint ugyanis a polimerek egy bizonyos fajtája képes lehet akár elektromos áram előállítására is: kísérletei során olyan polimereket fejlesztett ki, amelyek elnyelik a fényt, majd pedig elektromos energiává alakítják azt.

Holmes kutatásai során már előállított olyan műanyagokat, melyek fénykibocsátó tulajdonsággal rendelkeztek (light emitting polymer), ráadásul nemcsak egy színt bocsátottak ki magukból, hanem többfélét.

A korábbi találmány lényege az, hogy bár a műanyagokról mindenki úgy tudja, hogy azok nem vezetik az elektromosságot, bizonyos körülmények között mégis félvezetővé válhatnak. Elsősorban akkor, ha két vékony fémlemez közé helyezzük be a műanyagok egy speciális fajtáját. Mihelyst a fémbe vezetett elektronok átmennek a polimeren, a műanyag fényt kezd el kibocsátani. Holmes fejlesztései nagyban hozzájárultak a síkképernyős monitorok és tévékészülékek elterjedéséhez, mostani kutatásai viszont újabb mérföldkövet jelenthetnek: ezúttal a megújuló energiaforrások területén.

Fényelnyelő műanyagok

Az új szerkezet gyakorlatilag éppen a fordítottját teszi a fénykibocsátó polimereknek: nem fényt bocsát ki, hanem fényt nyel el. „Ha képesek vagyunk fényt nyerni a műanyagból energiabefektetés révén, akkor a fordítottját is képesek vagyunk elérni: fényelnyelő műanyagok révén energiához jutni” – mondja Holmes. Csakhogy a folyamat – bármennyire egyszerűnek is tűnik – eléggé komplikált: a kutatóknak ugyanis a különleges fejlesztésű, félvezető polimerek azon természetes tulajdonságát kell legyőzniük, hogy az elnyelt energiát újból fény kibocsátása révén adják vissza.

Az új eljárás a természetből jól ismert fotoszintézis folyamatát vette alapul, kisebb hiányosságai azonban jelenleg még kérdésessé teszik a módszer esetleges későbbi elterjedését: a fényelnyelő műanyagok hatékonysága ugyanis egyelőre hagy még kívánnivalót maga után. Svájci kutatók ugyan már kifejlesztettek egy olyan fényelnyelő polimert is, mely a napelemekben használt szilikon hatékonyságához közelít, de a 15 százalékos hatékonysági mutató még mindig viszonylag alacsonynak mondható.

Előnyei: rugalmasság és költséghatényokság

A fényelnyelő polimerek legnagyobb előnyét ugyanakkor kétségkívül rugalmassága és olcsósága jelenti. A megújuló energiaforrások közül viszonylag elterjedtnek mondható napelemek esetében a tükrökben használt szilikon-betétek előállítási költségének töredéke is lehet az új energiakibocsátó polimer gyártási költsége, ráadásul a merev napelemekkel szemben a műanyag-alapú napelemek nagyon nagy rugalmasságot tanúsítanak: bármilyen tárgy formáját képesek felvenni, így gyakorlatilag egy egyszerű műanyag borítással kiválthatók lennének a helyigényes szilikon-alapú napelemek.

Alacsony előállítási költsége és rugalmassága mellett azonban van további két olyan tulajdonsága is, mely egyelőre komoly problémát jelent. Az egyik az, hogy a közvetlen napsugárzásnak kitett műanyag viszonylag gyorsan amortizálódik, így jelenleg még figyelni kell arra, hogy a műanyaggal bevont tárgyak ne közvetlenül legyenek kitéve a sugárzásnak. A másik probléma szintén a műanyag amortizációjához köthető: kérdés ugyanis, hogy mi lesz az elhasznált műanyag napelemekkel? Bár veszélyessége kétségkívül nem éri el az atomhulladék veszélyességét, az azért továbbra is kérdés, hogy mit lehet kezdeni majd azzal a töméntelen műanyaggal, mely egy esteleges polimer-forradalmat követően eláraszt minket.

Hozzászólások

Vizet találtak a Hold napsütötte oldalán

Vizet találtak a Hold napsütötte oldalán

A korábbi vizsgálatok csupán a sarkvidékek örök sötétségbe burkolt krátereiben mutatták ki a víz jelenlétét.

Keresőkutyák segítenek a sakálok felkutatásában

Keresőkutyák segítenek a sakálok felkutatásában

A Szent István Egyetem vadbiológusai osztrák és bajor kutatókkal együttműködve, a világon elsőként alkalmaztak keresőkutyákat az aranysakál jelenlétének felderítésére.

Mi zajlik az emberi agyban?

Mi zajlik az emberi agyban?

Az idei magyar FameLab versenyen Németh Erik fiatal agykutató elnyerte a National Geographic különdíját és az MTA második díját.

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Ausztrál kutatók meghatározták, egy gyermek ideális napját, hogy csontjai egészségesen fejlődjenek - számol be a tudományos hírről az MTI.

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Málnási-Csizmadia András és kutatócsoportja az ELTE Természettudományi Karán a világon elsőként olyan gyógyszerjelöltet fejlesztett ki, amely közvetlenül a vázizmokban lévő miozinra hat.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket