Επιστήμονες δημιούργησαν διαφανή παράθυρα που παράγουν ενέργεια από τον Ήλιο

Η ιδέα ότι ένα απλό παράθυρο μπορεί να μετατραπεί σε πηγή καθαρής ενέργειας χωρίς να χάσει τη διαφάνειά του μοιάζει με επιστημονική φαντασία. Κι όμως, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Nanjing παρουσίασαν μια τεχνολογία που υπόσχεται ακριβώς αυτό: μια διαφανή επίστρωση που συλλέγει το ηλιακό φως και το διοχετεύει σε φωτοβολταϊκά κύτταρα στις άκρες του γυαλιού.

Η καινοτομία βασίζεται σε χοληστερικούς υγρούς κρυστάλλους (CLC), οι οποίοι έχουν την ικανότητα να κατευθύνουν το πολωμένο φως χωρίς να αλλοιώνουν την ορατότητα. Σε αντίθεση με παλαιότερες λύσεις που προκαλούσαν θόλωση ή παραμορφώσεις, η νέα επίστρωση διατηρεί το τζάμι απόλυτα διαυγές.

Σύμφωνα με τον Dr. Dewei Zhang, η δομή των CLC επιστρώσεων εκτρέπει την κυκλικά πολωμένη ακτινοβολία προς τις άκρες του παραθύρου, όπου μικρά φωτοβολταϊκά στοιχεία μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Πειράματα έδειξαν ότι ένα πρωτότυπο μόλις μιας ίντσας κατάφερε να τροφοδοτήσει ανεμιστήρα ισχύος 10 mW. Προσομοιώσεις σε παράθυρα δύο μέτρων δείχνουν αύξηση της συγκέντρωσης ηλιακής ακτινοβολίας έως και 50 φορές, μειώνοντας την ανάγκη για ακριβά φωτοβολταϊκά έως και 75%.

Η τεχνολογία ονομάζεται CUSC (Cholesteric Unidirectional Solar Concentrator) και προσφέρει διαπερατότητα 64,2% στο ορατό φως και δείκτη απόδοσης χρώματος 91,3%, διατηρώντας την αισθητική του γυαλιού. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για ενσωμάτωση σε κατοικίες, γραφεία και δημόσια κτίρια χωρίς αλλοίωση της αρχιτεκτονικής.

Όπως σημειώνει ο καθηγητής Wei Hu, η λύση προσφέρει μια πρακτική και κλιμακούμενη στρατηγική για ενεργειακή αυτονομία και μείωση του ανθρακικού αποτυπώματος. Η παραγωγή των επιστρώσεων γίνεται με φωτοευθυγράμμιση και πολυμερισμό, μέσω roll-to-roll μεθόδων, καθιστώντας δυνατή την οικονομική αναβάθμιση υπαρχόντων κτιρίων.

Τα CLC films έχουν αποδειχθεί ανθεκτικά στο φως και στις καιρικές συνθήκες, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για εμπορική χρήση. Πέρα από τον αστικό ιστό, η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί σε θερμοκήπια, διαφανείς ηλιακές οθόνες και φορητές συσκευές.

Ο απώτερος στόχος; Να μετατραπεί κάθε γυάλινη επιφάνεια σε ενεργή πηγή ενέργειας, κάνοντας τα κτίρια και τις πόλεις παραγωγούς ηλεκτρισμού, όχι απλώς καταναλωτές.