Dramatičen in presenetljiv magnetni učinek svetlobe, ki ga je odkrila skupina raziskovalcev na univerzi v Michigan bi lahko privedel do pridobivanja sončne energije brez običajnih sončnih celic, ki temeljijo na polprevodnikih.

 

Skriti magnetni efekt svetlobe bi to lahko omogočil

Raziskovalci so našli način, kako izdelati “optične baterije,”je dejal Stephen Rand, profesor na oddelkih za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, fiziko in uporabno fiziko. V procesu so stoletno načelo fizike obrnili na glavo.

 

soncna energija 2

 

“Lahko bi cele dneve obračali stare enačbe o gibanju, pa te možnosti ne boste videli. Vsi smo se med izobraževanjem naučili, da se kaj takega ne more zgoditi, “ je dejal Rand, avtor članka, ki je bil objavljen v Journal of Applied Physics. “Gre za zelo čudno interakcijo, zato je bilo potrebno več kot 100 let, da so jo odkrili.”

 

Svetloba je sestavljena iz električne in magnetne komponente. Do sedaj so znanstveniki mislili, da je učinek magnetnega polja tako šibek, da ga je mogoče zanemariti. Rand in njegovi sodelavci pa so ugotovili, da lahko pri pravi intenzivnosti svetlobe, ko svetloba potuje skozi material, ki ni električno prevoden, z vidika magnetnega polja ustvarjajo učinke, ki so 100 milijon-krat močnejši, kot je bilo pričakovati. V teh okoliščinah, magnetni učinek razvije enako moč kot močan električni učinek.

 

“To bi lahko pripeljalo do nove vrste sončnih celic brez polprevodnikov in brez absorpcije za ustvarjanje naboja,” je dejal Rand. “V sončnih celicah gre svetloba skozi material, se absorbira in ustvarja toploto. Tukaj pričakujemo zelo nizko toplotno obremenitev. Namesto, da bi se svetloba absorbirala, se energija shranjuje v magnetni moment. Intenzivno magnetizacijo lahko povzročimo z intenzivno svetlobo in potem je na koncu zagotavljamo kapacitivni vir energije. “

 

Kako je zdaj to mogoče? »Zaradi doslej neznane oblike “optičnega usmernika,” pravi William Fisher, doktorski študent na področju uporabne fizike. V tradicionalni optični usmerniku svetlobno električno polje povzroči ločitev naboja ali razdvaja pozitivne in negativne naboje v materialu. To povzroči napetost, podobno kot pri baterijah. Ta električni učinek je bil odkrit šele pri kristalnih materialih, ki imajo že sami po sebi neko simetrijo. Rand in Fisher sta odkrila, da v določenih okoliščinah in v drugih vrstah materialov lahko z vidika magnetnega polja ustvarjajo tudi optično usmerjanje .

 

“Izkazalo se je, da magnetno polje začne kriviti elektrone v C-obliko in ti se vsakič prestavijo malo naprej,” je dejal Fisher. “Ta C-oblika gibanja ustvari tako električni kot tudi magnetni dipol. Če nam uspe združiti veliko teh zaporedoma v dolga vlakna, lahko ustvarimo ogromno napetost in če to napetost shranimo, jo lahko kasneje uporabimo kot vir energije. “

 

Svetlobe mora sijati skozi material, ki ne prevaja električne energije, kot je na primer steklo. Biti mora tako fokusirana, da doseže intenzivnost 10 milijonov vatov na kvadratni centimeter. Sama sončna svetloba sicer nima tolikšne intenzivnosti, vendar bi se dalo z novimi materiali to doseči že pri nižjih jakostih, je dejal Fisher.

 

soncna energija 1

 

“V našem zadnjem objavljenem članku smo pokazali, da je razpršena svetloba kot je na primer sončna svetloba, lahko teoretično skoraj tako učinkovita pri nastanku naboja kot laserska svetloba,” je dejal Fisher. S to novo tehniko bi bila lahko sončna energija cenejša, pravijo raziskovalci. Napovedujejo, da bi z izboljšanimi materiali lahko dosegli 10-odstotno učinkovitost pri pretvorbi sončne energije v uporabno energijo. Ta izkoristek je enakovreden današnjim sončnim celicam komercialnega razreda.

 

“Za sodobno proizvodnjo sončnih celic je potrebna obsežna obdelava polprevodnikov,” je dejal Fisher. “Vse kar bi potrebovali pri novem načinu, so leče za fokusiranje svetlobe in vlakna, po katerih svetlobo vodimo. Steklo je primerno v obeh primerih. To je tudi že v takšnem stanju, da ne potrebuje več toliko predelave. Transparent keramika pa bi bila še boljša.”
V poskusih to poletje bodo raziskovalci delali na uporabi te moči najprej z lasersko svetlobo in nato še s sončno svetlobo.


Članek ima v izvirniku naslov: “Optično induciran naboj in teraherčne emisije v nevtralnih dielektrikih.” Univerza v zvezi s tem odkritjem pravkar pridobiva patent za varstvo intelektualne lastnine.

 

vir: http://www.svet-el.si/

 

Podobni članki

Varčevanje toplotne energije

Kako deluje toplotna črpalka zrak - voda v praksi

Pri energetskem svetovalcu Mateju Kramar iz Murske sobote smo preverili kako se toplotna črpalka zrak-voda obnese v praksi, kako se giblje cena za toplotne črpalke ali ta deluje zanesljivo tudi, ko je...

Vrhunska toplotna črpalka Mitsubishi Electric

Toplotna črpalka Ecodan Mitsubishi Electric v izvedbi zrak-voda je izjemno učinkovita, tiha in energetsko varčna v delovanju, zato je v samem svetovnem vrhu.

Geotermalna toplotna črpalka -  ogrevalni sistem v ponovnem vzponu

Geotermalna toplotna črpalka - ogrevalni sistem, ki v Sloveniji vztrajno raste tudi na račun skandinavskega razvoja sodobne ogrevalne tehnike. Kako je razširjeno koriščenje geotermalnih virov energije v Sloveniji in...

Trije odločilni dejavniki pri izbiri toplotne črpalke

Vgradnja toplotne črpalke je dolgoročna investicija. Na toplotno črplako se lahko zanesete, da bo zagotavljala udobno bivalno klimo ob največjih možnih prihrankih. Leto za letom, dan za dnem. Ob izbiri toplotne...

GRADNJA IN OBNOVE

Pasivna lesena hiša - kako izbrati pravo, zame najprimernejšo

Lesene hiše izpodrivajo klasične zidane hiše, nakup hiše izpodriva gradnjo hiše, energijsko varčne pasivne hiše izpodrivajo energijsko potratne hiše, obnovljivi viri izpodrivajo fosilna goriva. Ta štiri dejstva so bila vodilo, da smo se v reviji odločili za podrobnejše predstavitve nekaterih...

Enostavne sodobne, moderne hiše

Pri gradnji stavbe je odnos  "vzrok – posledica" praviloma nedvoumen. Toplotna izolacija ovoja stavbe določa potrebno moč ogrevalne naprave, ta pa razvod, ogrevala ter energent. Pri parceli pa je ta odnos...

Kako zmanjšati izgubo energije v hiši?

Ob prenovi hiše lahko z razmeroma majhnim vložkom zmanjšamo porabo energije za približno 60%, kolikor znašajo izgube skozi zidove in streho. Naslednji pomembnejši sklop prenove stavbe so vrata in okna, ki lahko...

Trajnostna gradnja - učinkovita in trajno neškodljiva

»Sodobna družba je postavljena pred izzive, ki jih povzročajo klimatske spremembe, naraščajoča energijska odvisnost Evrope, omejenost naravnih virov in prizadevanja za zdravo okolje in čim bolj neokrnjeno...

ELEKTRIČNA ENERGIJA

Sončna elektrarna poskrbi za ogrevanje vaše hiše

Zadnje desetletje zaznamuje solarna revolucija in umik fosilnih goriv. Še pred desetletjem nihče ni pomislil na samooskrbo z elektriko, kot jo danes omogoča sončna elektrarna, še manj smo verjeli, da bi lahko sončna elektrarna napajala vse potrošnike elektrike v hiši, povrhu pa gnala še električni avto.

Kako deluje samooskrba z elektriko

Samooskrba z elektriko je regulirana z Uredbo za samooskrbo gospodinjstev, ki  velja od januarja 2016 in predstavlja temelj net metering...

Izgradnja sončne elektrarne - kaj vas utegne zanimati

Sončna elektrarna za samooskrbo je donosna in za gospodinjstva zelo mikavna investicija, v luči nove državne uredbe o samooskrbi z električno energijo pa je mogoče ugodno subvencijo, razen za sončne elektrarne,...

Ogrevanje hiše s sončno elektrarno

S sprejetjem Uredbe o samooskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov (Net metering), je možno z vgradnjo mikro sončne elektrarne na streho objekta, v večji meri znižati stroške za ogrevanje.

Aktualne novice

Cena elektrike 2020 drastično navzdol

Cena elektrike bo v letu 2020 glede na razmere s korona virusom padala. Energija plus je za naslednje 3 mesece znižala cene elektrike za pet odstotkov, cene zemeljskega plina pa celo za tretjino.

Cena elektrike v marcu drastično nižja

Preverjamo kakšna je cena elektrike v mesecu marcu 2020 na račun znižanja omrežnine, ki bo trajala začasno vse do 1. junija 2020. Agencija za energijo je v času krize s korona virusom znižala omrežnino za...

Cooper & Hunter prezračevanje, toplotne črpalke in klime

Cooper & Hunter je moderna in tehnološko napredna blagovna znamka opreme za hlajenje in ogrevanje z obnovljivimi viri energije. Sledijo svetovnim trendom, s širokim naborom različnih naprav pa se uvrščajo v...

Sejem Dom 2020 : zanimivi dogodki, urnik

Sejem Dom kot vsako leto ponudi množico zanimivih dogodkov. Tokrat Gradbeni inštitut ZRMK vabi na podelitev novih okoljskih certifikatov in njihove druge dogodke, ki bodo potekali v Ljubljani od srede, 4. marca do...

Prezračevanje, klimatizacija

Prezračevanje Lunos - novi ventilatorji Silvento

Kopalnica je prostor, v katerem je zaradi prhanja, kopanja, delovanja pralnega stroja in morda še sušenja perila vedno veliko vlage. Z odpiranjem oken se je znebimo le malo, preostala zastaja v kopalnici ali prehaja v druge prostore v stanovanju in povzroča nevšečnosti.

Brezplačno ogrevanje, prezračevanje in razvlaževanje

Solarventi obratuje s pomočjo sončne energije, ne potrebuje elektrike. Hkrati omogoča prezračevanje, razvlaževanje ter tudi dogrevanje stanovanjskih objektov, počitniških hiš, vikendov, garaž, mobilnih hiš,...

Plesen na steni - je odstranjevanje vnaprej izgubljena bitka?

Boj z zidno plesnijo je ena najpogostejših težav, s katero se srečujemo lastniki stanovanj in družinskih hiš. Na srečo obstaja kar nekaj načinov, da plesen odstranimo, še bolje pa je da sploh prepečimo njen...

Prezračevanje zrakotesnih hiš in stanovanj je nujno

Gradbena stroka v Sloveniji že od leta 2000 daje prednost zrakotesni gradnji, kar je sicer v skladu z evropskimi (in slovenskimi) standardi, ki so usmerjeni v zmanjševanje porabe energije za ogrevanje in hlajenje....

Varčevanje vode

Nova biološka čistilna naprava »one2clean+«

Popolno biološko čiščenje odplak je danes pri nas postalo nujno, saj je skoraj 3/4 površine Slovenije označeno kot vodovarstveno. To je posledica desetletij nespametnega ravnanja in odvajanja onesnaženih vod tja, kamor so pač odtekle. Samo čistilna sposobnost  zemlje  ima svoje meje, zato je potrebno...

Vodni kamen in čista pitna voda

Vodni kamen se neprenehoma nabira na vodovodni napeljavi, ventilih, grelcih, pralnih in pomivalnih strojih, umivalnikih, koritih, pipah in njihovih mrežicah, tuših, kopalnih kadeh, sanitarni keramiki, wc kotličkih in...

Zbiralnik deževnice - banka lastne deževnice

Okoljske ekstreme z močnimi nalivi in sušnimi obdobji smo si povzročili sami. Sami lahko tudi ukrepamo in z enostavnimi ukrepi omilimo posledice.

Nasveti za zbiranje deževnice

Za namakanje vrtov zadostuje že enostavna in cenovno ugodna rešitev. Če imate velik vrt z večjo potrebo po vodi ali pa želite deževnico izkoristiti tudi v hiši, je priporočljiva vgradnja podzemne naprave (na...

ZELENA MOBILNOST

Kako deluje električni avto?

Elektromotor je najboljši pogonski stroj, ki je bil do danes izumljen. V primerjavi z motorjem z notranjim zgorevanjem je tri do štirikrat bolj učinkovit. Sestavljen je samo iz statorja in rotorja, njegova dodatna prednost v avtu pa je, da med zaviranjem deluje kot generator in polni baterijo.

Muskova revolucionarna vizija električnega avta

Tovarna električnih avtomobilov Tesla je začela obratovati 2003, že čez pet let je bil v prodaji njihov Model S. Na začetku so želeli izdelati vozilo iz uporabnih delov običajnih avtov in vstaviti električni...

Kako se obnese električni avto v praksi?

Društvo za električna vozila Slovenije (DEVS) je zgleden znanilec elektro mobilnosti v Sloveniji. V neprofitnem društvu so že nekaj let uporabniki električnih avtomobilov, ki se jim prevozi na elektriko vsakodnevno...

Polnilnica za električni avto v vse nove hiše

Angleška vlada sprejema predpis, ki bo v vseh novih zgrajenih enodružinskih hišah z lastnim parkirnim mestom zahteval vgradnjo polnilnice za električni avto.

Inštalacije

Kako učinkovito je ogrevanje sanitarne vode v Sloveniji

Vse prevečkrat se javnost zavaja z premalo točnimi navedbami o učinkovitosti posameznih ogrevalnih sistemov. Zaradi česar uporabnik, preden zamenja ogrevalni sistem, recimo za ogrevanje sanitarne vode, ne pridobi dovolj natančnih informacij, posebaj pa je pomembno, da se sisteme...

Talno ogrevanje - suhomontažni sistem

Pri adaptacijah starih zgradb se pogosto pojavijo potrebe po vgradnji talnega ali stenskega ogrevanja, saj se običajno investitorji odločijo za vgradnjo ogrevalnega sistema, ki bi deloval najbolj učinkovito in tudi...

Tako lahko lastniki varčujejo

Fosilna goriva se bodo zagotovo dražila, kar naredi obnovljive vire energije za ogrevanje objektov še bolj zanimive. Pri tem so zelo priročne toplotne črpalke, čeprav niso...

Talno ogrevanje v starejši hiši - primer

Pri adaptacijah starih zgradb si prenekateri lastnik zaželi, da bi vgradil talno ogrevanje. Izvedba le-tega je odvisna od razpoložljive višine tal, ki pa je v takšnih primerih običajno ni dovolj.

IZKORISTI UGODNO PONUDBO

Večina investitorjev se sprašuje ali je cena sončne elektrarne sprejemljiva za slovenski žep ter koliko prihranimo. Odgovore nam je pojasnil predstavnik podjetja Enertec, Peter Kumer, soustanovitelj blagovne znamke...

ponudniki toplotnih

S klikom na posamično podjetje dostopate do tehničnih karakteristik ponudnikov TOPLOTNIH ČRPALK zrak – voda

fotovoltaicne-elektrarne
Posodobljen akcijski načrt OVE za sončne elektrarne predvideva cca. 10% rast letno. Do leta 2020 naj bi dodatno inštalirali 161 MW sončnih elektrarn. S sprejetjem Uredbe o samooskrbi…
ogrevanje
Toplotne črpalke prestrezajo energijo zemlje, zraka ali vode. Ob primerjavi sistemov za toplotne črpalke lahko kljub višjim stroškom investicije…
pasivna-hisa
Za ogrevanje, hlajenje, pripravo tople vode, klimatizacijo in razsvetljavo v pasivni ali skoraj nič - energijski hiši potrebujejo tako malo energije…
Gradnja in obnove
DOBRA PRAKSA GRADNJA in OBNOVE
Do leta 2020 naj bi po evropskih smernicah, ki jim sledi tudi Slovenija, razvoj gradnje energijsko učinkovitih stavb dosegel nivo skoraj nič – energijske hiše.