Ученые обнаружили неожиданный эффект ветроэлектростанций: ночью они задерживают тепло и согревают землю.

Наблюдения, проведенные с помощью инструментов MODIS спутников НАСА Aqua и Terra показали: большие ветровые электростанции в некоторых районах США влияют на температуру поверхности Земли. В частности, в непосредственной близости от большой ветроэлектростанци в западной части Техаса исследователи обнаружили потепление в ночное время в среднем на 0,72 градуса Цельсия. Проанализировав данные наблюдений за 10 лет, ученые пришли к выводу, что именно ветряки стали причиной небольшого, но заметного повышения температуры.

Этот эффект, скорее всего, вызван турбулентностью: лопасти ветряков задерживают теплый воздух и направляют его к земле. Таким образом вблизи ветроэлектрсотанций почва немного теплее и особенно хорошо это заметно в ночное время суток.

Пока исследование носит локальный характер. Температура поверхности суши зависит от изменения температуры воздуха, типа растительного покрова и рельефа местности. В отдельных регионах температура поверхности земли сильно меняется в зависимости от времени суток, в то время, как температура воздуха колеблется в гораздо меньшем диапазоне.

В Техасе температура поверхности после захода Солнца обычно падает быстрее, чем температура воздуха. Но ветряки создают завихрения теплового воздуха, поднимающегося с поверхности, и повышают температуру вблизи ветроэлектростанции. Исследователи ожидали увидеть обратный эффект днем - небольшое охлаждение. Однако данные MODIS свидетельствуют, что и днем ветряки создают небольшое локальное потепление.

Новые данные имеют ценность в плане моделирования климата и для сельского хозяйства. Потепление даже в 1-2 градуса может благоприятно сказаться на росте сельскохозяйственных культур.

Австрийские и японские исследователи представили солнечные панели тоньше нити паутины, причем настолько гибкие, что их можно обернуть вокруг человеческого волоса.

Новая технология открывает возможность создания тонкопленочных устройств с электродами толщиной всего около 1,9 микрометров толщиной - это 1/10 от толщины самых тонких современных солнечных панелей.

Ультратонкая солнечная панель может найти широчайшее применение, ведь ее вес настолько мал, что его невозможно ощутить человеческой рукой. Тончайшие гибкие солнечные панели на полимерной основе можно встраивать в одежду, мобильные электронные устройства, летательные аппараты, медицинские датчики для пожилых людей, космическую технику и т.д.

При этом новые панели обладают главным достоинством традиционных – масштабируемостью. Другими словами: чем больше солнечная панель, тем больше электроэнергии она производит. Также благодаря малой толщине и гибкости новая солнечная панель более устойчива к повреждениям на излом и протыканию. В частности, ее можно растянуть на 300%, и панель продолжит работать.

Эффективность преобразования света в электроэнергию у новой панели невысока: около 4,2%. Однако для такой технологии это уже достижение, ведь современные тяжелые кремниевые панели нельзя нанести, например, на легкий парус яхты. По словам разработчиков, в коммерческую продажу новинка поступит в течение пяти лет.

Ученые из Университета Кейс Вестерн Резерв продолжают разработку технологий производства электроэнергии из химических веществ в живых организмах.

Последние эксперименты продемонстрировали возможность преобразования естественного сахара в крови насекомых и кислорода из воздуха в электроэнергию. Энергия производится с помощью имплантатов, помещенных в живых тараканов и даже грибы.

На интернет-странице издания Американского химического общества описан последний эксперимент по использованию живых тараканов для производства электричества.

Ученые имплантировали в живых насекомых миниатюрный топливный элемент, который использует сахар (трегалозу) и кислород из воздуха для выработки электроэнергии. Топливный элемент не привел к смерти насекомых и не повлиял на функционирование внутренних органов. Подобная технология может найти применение в создании дистанционно-управляемых насекомых. Сегодня уже существуют микроскопические датчики и системы контроля над движением насекомых, но нет миниатюрного источника энергии, который смог бы питать электронные части киборгизованного насекомого. Топливный элемент, питающийся основным «топливом» живого организма (сахаром), - это идеальное решение.

Кроме того, топливные ячейки можно имплантировать и людям. Это обеспечит энергией микроскопические диагностические приборы, искусственные органы, мобильные электронные устройства и т.п. Теоретически, мощность топливной ячейки зависит лишь от жизненных ресурсов реципиента.

Имплантируемая топливная ячейка открывает дорогу для широкого использования насекомых-киборгов, которые пригодятся военным, спасателям, врачам. Также новая технология в перспективе позволит снабдить источником энергии крошечных медицинских нанороботов, способных «подлатать» человека изнутри.

Ученые из Кембриджского университета разработали новые солнечные панели, которые имеют большую эффективность преобразования солнечного света в электроэнергию.

Солнечные панели поглощают энергию частиц света, фотонов, генерируя электроны, то есть электроэнергию. К сожалению, традиционные солнечные ячейки способны поглотить лишь часть энергии солнечного луча, остальное, особенно свет синего спектра, просто рассеивается в виде тепла. Из-за этого технологического ограничения обычные солнечные ячейки даже теоретически не способны показать эффективность более 34%. При этом нынешние коммерческие солнечные панели преобразуют в электроэнергию всего 25% солнечного света. Кембриджские ученые разработали гибридную солнечную ячейку, которая эффективно поглощает красный свет и использует часть энергии синего света. Таким образом повышается КПД солнечной панели.

Как правило, солнечная ячейка на каждый поглощенный фотон генерирует один электрон. Но при добавлении в конструкцию солнечной ячейки органического полупроводника, пентацена, солнечные панели могут генерировать два электрона на каждый фотон – дополнительный получается из синей области спектра. Это позволяет солнечной панели переработать в электроэнергию до 44% солнечного света.

По словам разработчиков, преимуществом новой солнечной ячейки является невысокая стоимость изготовления. При этом новые панели можно производить в виде больших рулонов, что существенно упрощает и удешевляет монтаж солнечных панелей на плоские поверхности.

Эффективность преобразования солнечного света на уровне 50%, даже при существующей стоимости солнечных панелей, откроет новые возможности для солнечной энергетики. Более эффективные панели будут занимать меньше места при равной площади или позволят запитать более мощные потребители тока и сделать домохозяйства энергонезависимыми.

Ученые из индийского технического колледжа SVCET нашли недорогой альтернативный способ хранения солнечного тепла. Новый материал на основе парафина и стеариновой кислоты может днем накапливать тепловую энергию Солнца, а ночью медленно отдавать ее, отапливая помещение без сжигания древесины или ископаемых видов топлива.

Новый материал – это вещество с изменяемой фазой (PCM), который может хранить большое количество тепла в небольшом объеме. В процессе плавления PCM поглощает тепло, а при застывании отдает его.

Смесь парафина и стеариновой кислоты, разработанная индийскими учеными, плавится при температуре более 30 градусов по Цельсию и по составу похожа на сырье для изготовления мыла. В процессе нагревания материал становится жидким и медленно застывает, отдавая тепло. При этом не нужны никакие катализаторы и устройства, освобождающие накопленную энергию.

В настоящее время команда ученых испытывает солнечный аккумулятор, состоящий из множества сферических капсул диаметром 38 миллиметров. Аккумулятор представляет собой емкость со смесью парафина и стеариновой кислоты, который помещен на верхушке резервуара с водой. Также исследователи работают над снижением доли парафина в смеси и увеличением доли стеариновой кислоты, поскольку последняя на индийском рынке намного дешевле и доступнее.

При всей кажущейся простоте изобретения оно имеет большое значение для многочисленных регионов, где в течение суток происходят сильные перепады температур, требующие больших расходов на охлаждение и отопление помещения. Тепловые аккумуляторы на основе PCM могли бы сэкономить энергию, а также решить проблемы в регионах, где полностью отсутствует развитая инфраструктура и нет даже электричества.