Τα ηλιοτρόπια ακολουθούν την τροχιά του ήλιου κάθε μέρα ώστε κάθε φύλλο να απορροφά τη μέγιστη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας.
Αυτή η εξελικτική προσαρμογή ακούει στο όνομα ηλιοτροπισμός και ενέπνευσε τον καθηγητή Hongrui Jiang του Πανεπιστημίου Wisconsin-Madison να ψάξει νέες, αποδοτικότερες μεθόδους συλλογής της ηλιακής ενέργειας.
Παθητικοί ηλιακοί ιχνηλάτες (trackers)
Οι περισσότεροι ηλιακοί ιχνηλάτες είναι “ενεργοί” δηλαδή βασίζονται σε ηλεκτρικά μοτέρ προσκειμένου να τα φωτοβολταϊκά πάνελ να ακολουθήσουν την κίνηση του ήλιου.
Ο “παθητικός” ιχνηλάτης δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια για να λειτουργήσει αλλά εκμεταλλεύεται τη φυσική ηλιακή ακτινοβολία.
Ο ιχνηλάτης του Jiang
Ο “παθητικός” ηλιακός ιχνηλάτης του Jiang βασίζεται σε ένα συνδυασμό υγρών κρυσταλλικών ελαστομερών, υλικά τα οποία συστέλλονται με τη θερμότητα και ανθρακικών νανοσωλήνων οι οποίοι απορροφούν το ηλιακό φως.
“Οι ανθρακικοί νανοσωλήνες απορροφούν το σύνολο του φάσματος του ηλιακού φωτός, από το ορατό μέχρι τις υπέρυθρες ακτίνες” σημειώνει ο ερευνητής και προσθέτει πως “μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ηλιακό φως για να κινήσουμε απευθείας τον tracker”.
Όταν οι νανοσωλήνες θερμαίνονται, συστέλλονται και μετακινούν το φωτοβολταϊκό πάνελ προς την κατεύθυνση του ήλιου δίχως κατανάλωση επιπλέον ηλεκτρικής ενέργειας ώστε να κινηθούν μηχανικά μέρη όπως στους συμβατικούς ιχνηλάτες.
Αύξηση αποδοτικότητας 10% στα συμβατικά φωτοβολταϊκά
Ο συνδυασμός των δύο υλικών συμβάλλει στη μετακίνηση του ιχνηλάτη άμεσα, ως αντίδραση στη θερμότητα από το ηλιακό φως. Ο Jiang ισχυρίζεται πως οι δοκιμές που διενήργησε έδειξαν αύξηση απόδοσης 10% σε σύγκριση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά.
Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Advanced Functional Materials.
