Ceny paneli spadają, a wydajność instalacji wzrasta. Wszyscy wokół trąbią, że energia z paneli słonecznych jest ekologiczna i czysta, ale rzadko kto wspomina, że do produkcji paneli wykorzystywane są szkodliwe substancje chemiczne. Mimo że jest to wykorzystywane w kontrolowanych warunkach i na małych obszarach, aby zminimalizować szkodliwość, to jednak jest to fakt. Chociaż zwykle myślimy o energii odnawialnej w kategoriach jej źródeł, takich jak turbiny wiatrowe i panele słoneczne, to tylko połowa obrazu. Idealnie byłoby połączenie energii odnawialnej z jej odnawialnym i ekologicznym magazynowaniem.

Nowy system przechowywania energii z fotowoltaiki

Wykorzystanie mocy słońca przez dłuższy czas poprzez systemy przechowywania to inteligentne rozwiązanie w zakresie produkcji czystej energii. Magazynowanie energii, aby wykorzystać ją w przyszłości to genialny ruch mający na celu dodatkowo zwiększyć opłacalność instalacji fotowoltaicznych. W połączeniu z panelami fotowoltaicznymi baterie słoneczne dają możliwość przechowywania, kontrolowania i wykorzystywania energii słonecznej tak wydajnie, jak to tylko możliwe. Ale do tego oczywiście potrzebna jest instalacja tych dodatkowych baterii przechowujących energię słoneczną na dłużej.

To kolejna przełomowa rzecz w dziedzinie energii odnawialnej. Zainstalowany z nowymi lub istniejącymi komponentami, system przechowywania energii słonecznej optymalizuje całość — pozwalając Ci wykorzystać więcej energii generowanej przez własne panele słoneczne, aby jeszcze bardziej zmniejszyć zależność od sieci elektrycznej i jej dostaw w sytuacji, gdy Twoje panele wytwarzają jej za mało np. w zimie. Przechowywanie opłaci się na dłuższą metę, pomimo znacznych kosztów początkowych.

W systemach magazynowania energii słonecznej akumulatory przechowują nadmiar energii wytwarzanej przez panele fotowoltaiczne. Zaawansowane systemy solarne wyposażone w najnowsze inteligentne technologie, monitorują i przekierowują nadmiar energii do akumulatora, a nie z powrotem do sieci. 

Jakie są zatem wady takiego systemu?

Przede wszystkim problemem jest produkcja i trwałość baterii. Jeśli posiadasz np. iPhone, to wiesz, że bateria nie jest wieczna i wraz z użytkowaniem spada jej wydajność. 

Ponadto jednym z największych problemów z akumulatorami litowo-jonowymi jest ich łańcuch dostaw. Baterie zależą od litu i kobaltu. W 2020 roku około 70% światowego kobaltu pochodziło z Demokratycznej Republiki Konga. Wszelkie zakłócenia w łańcuchu dostaw mogą silnie wpłynąć na ceny i dostępność. Co więcej, do wydobycia metali potrzeba dużo wody i energii, co może powodować szkody w środowisku, a niektóre operacje wydobycia kobaltu wiążą się z pracą w warunkach, które od dawna zostały udokumentowane jako nieludzkie m.in. pracą dzieci. Eksperci wątpią, czy ceny akumulatorów litowo-jonowych spadną o ponad 30% poniżej obecnego poziomu bez znaczących postępów technologicznych. Na razie koszta wyprodukowana takich baterii, a co za ty idzie ceny, są bardzo wysokie. 

Jednakże naukowcy pracują nad opracowaniem technik recyklingu baterii litowych i kobaltowych oraz zaprojektowaniem baterii opartych na innych materiałach. Tesla planuje produkować baterie bezkobaltowe w ciągu najbliższych kilku lat. Inni dążą do zastąpienia litu sodem, który ma właściwości bardzo podobne, ale występuje w znacznie większej ilości. Kolejną rzeczą, nad którą pracują, są bezpieczniejsze — ogniotrwałe baterie. Elektrolity często zawierają materiały łatwopalne. W przypadku wycieku bateria może się przegrzać i zapalić lub stopić co tworzy ogromne niebezpieczeństwo. Naukowcy opracowują również stałe elektrolity, dzięki którym baterie będą bardziej wytrzymałe.

Jak działa taki system?

• Po pierwsze, panele fotowoltaiczne wychwytują energię słoneczną.
• Następnie panele fotowoltaiczne ładują akumulator, przechowując niezużytą energię słoneczną do późniejszego wykorzystania.
• Wtedy (i tylko wtedy) kiedy bateria jest w pełni naładowana, system eksportuje nadmiar energii z powrotem do sieci.
• Jako bonus, gdy jest podłączony do zasilania awaryjnego, bateria automatycznie zasila podstawowe urządzenia (takie jak lodówka i Internet) w przypadku awarii sieci.

Przechowywanie światła słonecznego w postaci ciepła

Innym sposobem przechowywania energii odnawialnej, który kosztuje w niektórych przypadkach mniej niż baterie, jest magazynowanie jej w postaci ciepła. Na przykład skoncentrowane elektrownie słoneczne wykorzystują lustra do skupiania światła słonecznego, które podgrzewa i topi setki lub tysiące ton soli. Ta stopiona sól jest następnie wykorzystywana do napędzania generatora elektrycznego, podobnie jak węgiel lub energia jądrowa jest wykorzystywana do podgrzewania pary i napędzania generatora w tradycyjnych zakładach. 

Te ogrzane materiały można również przechowywać, aby wytwarzać energię elektryczną, gdy jest pochmurno, a nawet w nocy. Takie podejście pozwala na całodobową pracę elektrowni. Jedynym problemem jest to, że jest to rozwiązanie relatywnie kosztowne, ponieważ niestety obecnie stosowane sole nie są stabilne w wysokich temperaturach.

Podsumowanie

Podsumowując, mimo wielu wad paneli, zapotrzebowanie na czystą energię stale rośnie i obecnie jest to jedno z najlepszych rozwiązań skłaniające się ku temu, by w przyszłości być całkowicie odnawialne. Jest przy tym konieczne wdrożenie wielkoskalowych projektów elektrowni słonecznych z odpowiednimi akumulatorami, co dodatkowo obniża koszty magazynowania energii słonecznej ze względu na konkurencję i ekonomię skali. Im bardziej będzie to popularne i komercyjne, tym koszty będą mniejsze. Badając metody uzyskiwania i magazynowania energii słonecznej, pamiętaj o uwzględnieniu kosztów materiałów, sprzętu i instalacji, a także samych baterii i oblicz sobie kiedy inwestycja zacznie się zwracać, bo na pewno w dobie ciągłych podwyżek energii — zacznie.

The post Czy wykorzystanie i przechowywanie energii słonecznej jest stuprocentowo opłacalne i odnawialne? appeared first on ISPRO® - Systemy Internetowe.

W celu dokładniejszego zbadania chorób serca takich jak arytmia serca, badacze z Harvardu za pomocą komórek mięśnia sercowego, stworzyli pierwszą całkowicie autonomiczną biohybrydową rybę. Jak to możliwe, że się ona samoistnie porusza? Ten “ryborobot” posiada dwa paski komórek ludzkiego serca i pływa poprzez odzwierciedlanie ruchów mięśnia sercowego pompującego krew do tętnic. Według ekspertów Uniwersytetu Harvardzkiego ten wynalazek przybliżył ich do stworzenia bardziej zaawansowanej technologicznie pompy mięśniowej.

W jaki sposób ta biohybrydowa ryba pływa?

Stworzenie tej sztucznej ryby zostało zainspirowane prawdziwą rybą o nazwie Danio pręgowany, a dokładnie jej kształtem i ruchem, który wykonuje podczas pływania.
Ogon sztucznej ryby stworzonej przez harvardzkich naukowców posiada po obu stronach komórki ludzkiego serca. Naukowcy wyjaśniają, że w tym samym czasie gdy jedna strona płetwy się kurczy, druga się rozciąga, sprawiając, że ryba wygląda jakby pływała. Ryba pływa już nieustannie od ponad 100 dni.

Wynalazcy wyjaśniają cel, który przyświecał stworzeniu biohybrydowej ryby

Kit Parker harvardzki profesor i autor publikacji znajdującej się w magazynie „Science” zgodnie z raportem uczelni powiedział, że ich nadrzędnym celem jest stworzenie sztucznego serca, które mogłoby zastąpić zdeformowane czy wadliwe serca u dzieci.

Dlaczego jednak wykorzystali model ryby, a nie od razu model serca?

Na razie naukowcy skupili się na odwzorowaniu prostego bicia serca w skonstruowanej przez siebie tkance.
Zainspirowani biofizyką serca i jego podobieństwem do ruchu ryby, stwierdzili, że zamiast zastosować od razu model serca, łatwiej będzie zastosować kluczowe zasady biofizyki serca, które sprawiają, że się ono porusza, w modelu żywej pływającej ryby. Jest to po prostu łatwiejsze do stworzenia i sprawdzenia, czy osiągnęli sukces na tym etapie.

Co umożliwiło powstanie autonomicznej ryby?

Ten najnowszy wynalazek mógł powstać dzięki wcześniejszym badaniom należącej do Parkera, Disease Biophysics Group, która w 2012 roku za pomocą komórek mięśnia sercowego od szczurów stworzyła biohybrydową pompę przypominającą meduzę oraz w 2016 roku sztuczną płaszczkę. Co więcej, ryba potrafi kontrolować częstotliwość i rytm tych spontanicznych skurczy, ponieważ twórcy dodali wymyśloną przez nich węzeł stymulujący. Czyli taki stymulator, rozrusznik, który kontroluje rytm skurczy, występujących w rybie. Naukowcy twierdzą, że ta biohybrydowa ryba staje się coraz sprawniejsza z wiekiem, ponieważ odkryli, że po pierwszym miesiącu zwiększa się częstotliwość skurczy mięśni, maksymalna możliwa prędkość pływania oraz polepsza się koordynacja mięśni. Dzieje się tak, ponieważ komórki kardiomiocytów dojrzewają.

Podsumowanie

Według naukowców z Harvardu jesteśmy coraz bliżej wynalezienia sztucznego serca, które będzie mogło uratować życie wielu dzieciom, a może i w przyszłości nawet dorosłym. To byłby kolejny przełom w medycynie. Ta autonomiczna ryba stworzona z komórek ludzkiego serca, jest tylko obiecującym początkiem czegoś wielkiego i wspaniałego, na co musimy jeszcze troszkę poczekać.

The post Pierwszy krok do wynalezienia sztucznego serca – ryborobot z komórek ludzkiego serca stworzony przez naukowców z Uniwersytetu Harvardzkiego appeared first on ISPRO® - Systemy Internetowe.