De onderzoekers hebben de natuur in feite nagebouwd om een passief (geen energie kostend) koelsysteem te krijgen (afb: Gan Huang/ICL et. al)
Of het erg handig is weet ik niet, maar onderzoekers van het Imperiale College in Londen hebben bladzonnecellen gemaakt die, via bamboevezels, worden gekoeld door water en die mede daardoor een redelijk hoog rendement bereiken van 24,5%. Het systeem zou ook geschikt zijn voor verwarmingsdoeleinden, Bovendien zou je het systeem ook kunnen gebruiken om drinkwater mee te produceren, maar dat, lijkt me (=as), niet zo 1, 2, 3 in te passen in de huidige infrastructuur.
De zonnebladeren zijn met dezelfde techniek gemaakt als de huidige siliciumzonnecellen, maar dan niet als vlakken maar in bladvorm (zo begrijp ik). Het grote verschil is echter niet de vorm, maar de toevoeging van een koelsysteem. Zonnecellen worden nogal heet en daardoor gaat hun rendement omlaag en ‘slijten’ de zonnecellen ook sneller.
Voor het rondpompen van koelwater of -lucht heb je energie nodig en die gaat natuurlijk af van het rendement van het systeem. De onderzoekers hebben echter gebruik gemaakt van het ‘zweten’ (in feite verdampen) van het opgewarmde water en de capillaire werking zoals dat ook in bomen gebeurt. Die kunnen wel meer dan 100 m hoog worden
Al die bladzonnecellen heb een waterreservoir. Daarin bevinden zich dunne bamboevezeltjes. De waterreservoirs zijn voorzien van kanaaltjes met hydrogelbolletjes. De temperatuurverschillen zorgen voor de circulatie van het water (en dus de koeling). Daardoor kan 75% van de warmte worden afgevoerd en zou de cel zo’n 13%punt meer opleveren dan zonder koeling of meer zelfs.
Drinkwater
Zo werkt het transpiratiesysteem van de zonnecelbladeren met bamboevezels en hydrogelbolletjes (afb: (afb: Gan Huang/ICL et. al)
Ik moet eerlijk bekennen dat ik het beeld nog niet helemaal helder heb. Het systeem zou als je zout water in het reservoir stopt daar dan van drinkwater kunnen maken door de condens op te vangen. Dan komen er bij mij meteen twee vragen boven: Waarom zou je daar zout water in stoppen? en Hoe vul je die waterreservoirs steeds weer bij? Het is in ieder geval geen gesloten systeem, want de baldzonnecellen zweten, dus verdwijnt er water. Dat kun je natuurlijk opvangen, maar wordt je systeem dan alles bij elkaar niet wat ingewikkeld?
Uit het Nature-artikel begrijp ik dat het water door de hydrogelbolletjes diffundeert en vervolgens verdampt. Daardoor blijft het water stromen, zoals dat ook in bomen gebeurt. Het passieve koelsysteem zou de cellen zo’n 26°C koeler maken. Of dat klopt met die hierboven genoemde 75% weet ik niet, zeker al je weet dat zonnecellen, zoals de onderzoekers stellen, wel tot zo’n 65°C kunnen worden opgewarmd.
Het koelsysteem zou ’s winters ook gebruikt kunnen worden voor de verwarming van huizen, gebouwen en water en dat wekt het idee dat het koelwatersysteem gesloten moet zijn. Ik begrijp dat het nog vooral om een idee gaat waar nog lang niet alles is uitgeplust, maar in theorie klinkt het goed, want het is toch vrij stompzinnig dat overal zonnepanelen worden geplaatst, maar vrijwel nergens gecombineerd met zonnecollectoren waarmee de zonnewarmte wordt opgevangen, maar waarmee ook de zonnecellen kunnen worden gekoeld.
Bron: Futura-Sciences