Superefektywne "solarne origami"

Jeffrey Grossman, naukowiec z MIT, zainspirowany roślinami oraz znaną od wieków sztuką składania papieru, wymyślił baterie słoneczne, które dostarczać mogą ponad dwukrotnie więcej energii, niżeli popularne, płaskie modele. Jeśli kolektory słoneczne wytwarzane wg jego pomysłu wejdą na rynek, dachy budynków zmienią się w galerie dla sporych rozmiarów dzieł origami.

Jeśli z baterii słonecznych ma się wycisnąć maksimum możliwości wyłapywania energii słonecznej, powinny one podążać za słońcem. Płaskie kolektory wychwytują jedynie część promieniowania - taką, która trafia na panele pod odpowiednim kątem. Reszta światła "prześlizguje się" jedynie po urządzeniu. By zwiększyć wydajność paneli solarnych, a jednocześnie zrezygnować z niezbyt ekonomicznej wersji ruchomych kolektorów, należałoby zmienić ich kształty - tak, by udało się przechwycić jak najwięcej promieniowania.

Jak to już nieraz się zdarzało, inspiracji dostarczyła Matka Natura, oraz - tu uwaga: dzieła rąk ludzkich w postaci origami.

Jefffrey Grossman zainteresował się faktem, że rośliny rozkładają  liście na wszystkie strony - tak, by promienie naszej dziennej gwiazdy oświetlały jak najwięcej z nich. To skłoniło go do opracowania kolektora, którego powierzchnia składa się z wielu załamanych względem siebie fragmentów. Każde z tych "lusterek" jest w stanie wyłapać część padającego pod różnym kątem światła słonecznego. Takie rozwiązanie znacznie podnosi sprawność kolektorów słonecznych. Jak podaje autor wynalazku: kiedy z płaskich kolektorów uzyskuje się zaledwie 50 kWh energii,  baterie o strukturze origami mogą dostarczyć aż 120 kWh na dzień - również dlatego, że wykorzystują światło odbijane od sąsiednich fragmentów.

Oczywiście, ustalenie modelu najbardziej ekonomicznego ustawienia fragmentów powierzchni kolektora względem siebie wymagało benedyktyńskiej cierpliwości wspomaganej programem komputerowym naśladującym procesy ewolucji, a stworzonym przez Marco Bernardiego, jednego ze studentów MIT. Dzięki nowoczesnej technologii i tradycyjnym założeniom teorii darwinowskiej, udało się ustalić optima ułożenia dla poszczególnych fragmentów powierzchni. Klikając w ten link możecie zobaczyć na filmie, jak wygląda tworzenie idealnego układu załamań.

Teraz pora na przedstawienie prototypu kolektorów w stylu origami. Wespół z autorem pomysłu pracują  nad nim również prof. Vladimir Bulović i David Perreault z EECS.

Źródło: Inhabitat