Panourile fotovoltaice ar putea avea în viitor aplicații mult mai diverse decât cele întâlnite în prezent. Cercetători din China au demonstrat că celulele solare pot produce energie electrică chiar și sub apă, după un experiment realizat în Marea Chinei de Sud, la o adâncime de 10 metri.
Echipa de oameni de știință a folosit celule solare pe bază de perovskit, un material care poate fi adaptat pentru a capta anumite lungimi de undă ale luminii. Experimentul ar putea deschide noi direcții pentru utilizarea energiei solare în medii în care lumina disponibilă este mult mai redusă decât la suprafață, arată Euronews.
Cum pot funcționa panourile solare sub apă
Una dintre principalele probleme întâmpinate de cercetători este faptul că apa de mare absoarbe și împrăștie o parte importantă din lumina solară.
Cu toate acestea, anumite componente ale luminii reușesc să pătrundă la adâncimi mai mari. În special lumina din zona albastră și verde a spectrului poate ajunge mai adânc în apă, iar cercetătorii au încercat să adapteze celulele fotovoltaice pentru a valorifica aceste lungimi de undă.
Pentru experiment au fost utilizate celule pe bază de perovskit. Materialul are avantajul că proprietățile sale pot fi ajustate astfel încât celulele să absoarbă mai eficient anumite tipuri de lumină.
În condiții de laborator care au imitat mediul întâlnit la aproximativ 10 metri sub suprafața apei, celulele au reușit să transforme în energie electrică aproximativ 35% din lumina solară disponibilă.
Testul realizat în Marea Chinei de Sud
După rezultatele obținute în laborator, cercetătorii au trecut la testarea tehnologiei în condiții reale.
Experimentul a fost realizat în apropierea Insulelor Weizhou, în Marea Chinei de Sud. Sistemul fotovoltaic a fost amplasat la o adâncime de 10 metri și a funcționat timp de două ore.
În acest interval, panourile au generat 324 de miliwați-oră de energie electrică.
Producția este mult mai mică decât cea obținută de instalațiile fotovoltaice convenționale amplasate la suprafață. Chiar și așa, cercetătorii consideră rezultatul relevant pentru dezvoltarea sistemelor capabile să utilizeze energia solară în mediul subacvatic.
Studiul a fost publicat în revista științifică „Joule”.
Apa reprezintă principala provocare pentru energia solară subacvatică
Dezvoltarea unor panouri fotovoltaice subacvatice este dificilă în primul rând din cauza cantității reduse de lumină care ajunge la adâncime.
Pe măsură ce lumina traversează apa, intensitatea acesteia scade, iar anumite lungimi de undă sunt absorbite mai rapid. Din acest motiv, tehnologia utilizată la suprafață nu poate fi pur și simplu transferată în mediul subacvatic fără modificări.
Experimentul chinez a urmărit tocmai această problemă, prin utilizarea unor celule capabile să valorifice mai eficient lumina care reușește să pătrundă în apa de mare.
Cercetările anterioare analizaseră sisteme fotovoltaice subacvatice la adâncimi de până la aproximativ doi metri. Testarea la 10 metri reprezintă, astfel, o extindere a limitelor investigate până acum.
China dezvoltă energia solară și în zone greu accesibile
Experimentul subacvatic face parte dintr-un context mai larg în care China încearcă să extindă utilizarea energiei solare în regiuni care nu sunt ușor de folosit pentru instalații convenționale.
În zonele montane, de exemplu, terenurile stâncoase sau suprafețele cu productivitate agricolă redusă pot fi transformate în spații pentru proiecte fotovoltaice.
În districtul Dahua, din regiunea autonomă Guangxi Zhuang, suprafețe întinse de panouri solare au fost instalate pe versanți. Privite de la înălțime, acestea formează adevărate suprafețe fotovoltaice printre munți și zonele de vegetație.
Un alt exemplu se află în comitatul Qinglong, provincia Guizhou, unde terenul este predominant muntos, iar munții ocupă peste 70% din suprafața teritoriului. Unele terenuri agricole cu productivitate redusă și suprafețe necultivate au fost incluse în proiecte de producere a energiei solare.
De la munți la adâncurile mării
Dezvoltarea acestor proiecte arată cât de diversificate au devenit aplicațiile energiei fotovoltaice. Dacă în mod tradițional panourile solare sunt instalate pe acoperișuri, terenuri sau suprafețe industriale, cercetătorii analizează acum posibilitatea folosirii lor și în medii neobișnuite.
Testul realizat la 10 metri sub apă nu înseamnă că panourile fotovoltaice subacvatice pot înlocui în prezent sistemele convenționale. Cantitatea de energie produsă este încă redusă, iar tehnologia se află în etapa de cercetare.
Rezultatele experimentului oferă însă date importante despre modul în care celulele solare pot utiliza lumina disponibilă la adâncime și despre posibilitatea dezvoltării unor sisteme fotovoltaice adaptate mediului marin.
