Люди сейчас стремятся к экологическим источникам электроэнергии. Растут проценты использования ветровых электростанций и солнечных батарей, но этого все ещё недостаточно, чтобы стать основным способом получения энергии. Материал о том, сможет ли такая генерация в будущем стать основной, подготовил журнал Forbes.
Доля солнечной энергии в мировом производстве электроэнергии увеличилась с 0,15% в 2010 году до 3,72% в 2021 году. Конечно, рост потребления почти в 25 раз впечатляет, но процент все ещё слишком мал. Это стимулируется финансовыми мерами, начиная от налоговых льгот и заканчивая льготными тарифами на электроэнергию.
Основные проблемы, связанные с производством солнечной энергии, хорошо известны. Энергия вырабатывается только днем и ее количество зависит от сезона, дня и погодных условий. Специалисты всего мира давно ломают голову, как решить этот вопрос, но солнечных и ветровых ресурсов Земли все равно просто не хватает для полного отказа от традиционной энергетики.
Тем не менее, солнечной энергии есть, куда расти. Один из возможных путей — замена обычных аккумуляторов более эффективными, дешевыми и экологичными. Эта мера не решает всех проблем, но может сделать отрасль более привлекательной.
Одной из основных проблем этого способа получения энергии — дороговизна оборудования. Для изготовления используются серебро, золото, рубидий, цезий. Долговечность устройства поднимают за счёт его цены. Это позволить себе может далеко не каждый, поэтому специалисты ищут способ сделать солнечную генерацию более общедоступной.
Недавняя научная статья, опубликованная в ACS Energy Letters, посвящена этому вопросу. Ученые заменили золото недорогим двухслойным материалом. Один слой состоит из графита с добавлением никеля, а другой представляет собой сплав индия и висмута. Электроды формируются при умеренных температурах, не требуется вакуум и постоянный контроль напряжения во время работы. Коэффициент полезного действия изобретения достиг 21% — не рекордно, но все же неплохо. Однако этот способ все ещё не гарантирует долговечность.
Разработчикам еще предстоит решить множество проблем, прежде чем новые солнечные батареи появятся на рынке. Впрочем, такова обычная судьба новых технологий. Кроме того, потребовались десятилетия, чтобы литий-ионные батареи прошли путь от лаборатории до массового производства. Вполне возможно, альтернативный источник энергии вскоре будет на крышах многих домов.
