Slowslow1987

Некоторое время назад увидел новость о создании солнечных батарей с сорокапроцентной эффективностью. И это была крутая новость! Ведь те панели, что давно находятся в продаже имеют эффективность 15-20%, а то и меньше.

И я принялся ждать когда же высокоэффективные элементы появятся в продаже

Время шло, а новинок все не было. И вот, в один прекрасный день в моей душе произошел БУНД! И я отправился искать что же это за чудесные элементы и где они вообще.

И ведь нашел! Данные батареи называются "фотоэлементы с несколькими переходами" и используются они в системах под названием CPV, что расшифровывается как "концентрированная фотовольтаика".  Как можно догадаться из названия, в таких системах используется концентрация солнечного излучения посредством линз и зеркал.

Панель с многочисленными линзами Френеля и многослойными фотоэлементами (маленькие блестящие точки в центре коричневых квадратов).

С традиционными однослойными кристаллическими кремневыми панелями такой фокус не пройдет: даже если сфокусировать на них свет, то они просто начнут перегреваться и их эффективность упадет, не приспособлены они под такое мероприятие.

А тем временем солнечные электростанции на CPV системах активно строятся примерно с середины 2010-ых годов.

CPV панели на поворотных платформах.

Крупнейшая такая станция - китайский солнечный парк Голмуд в Китае, мощностью 110 МВт

Ну а теперь я раскрою вам ТАЙНУ: почему же этих панелей нет в широкой продаже для частного применения? Ну, во-первых, они должны быть очень четко направлены на солнце, из-за чего им нужен трекер, поворачивающий их, и для установки на крыши они не применимы, а во-вторых...

Вот табличка, отражающая какие слои какой спектр излучения солнца поглощают (справа), ну а слева вы можете видеть из каких элементов какой слой состоит.

Самые доступные элементы в этом списке - это алюминий и фосфор, а потом мы можем видеть такие металлы как индий, галлий, германий, их комбинации и соединения с мышьяком (арсениды).

Технология многослойных фотоэлементов пришла из космической отрасли, где использование редких и дорогостоящих элементов не представляет проблемы. Поэтому 40% панели производятся и даже используются в промышленных масштабах, но, я полагаю, количество их сильно ограничено ввиду использования редких материалов и все это количество успешно поглощается теми же самыми промышленными проектами.

Так что в продаже CPV системы мы если и увидим, то только тогда, когда производится их будет больше чем нужно масштабным проектам, когда это произойдет - не знает никто. 

PS: если кому интересно вот несколько источников, где можно подробнее почитать про CPV

- русскоязычная статья https://alter220.ru/solnce/kontsentratornye-fotoelementy.htm...

- википедия по CPV https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.3e4c0234-639542e2-8d52b069-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Concentrated_Photovoltaics_(CPV)

- википедия по многослойным фотоэлементам https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.2817b7a8-...

Оказывается это очень важное приспособление. Солнечный свет нагревает верхнюю поверхность крыльев, а она нагревает обтекающий крыло воздух. Что увеличивает разницу давлений между нижней и верхней частями крыла и создает дополнительную подъемную силу. Птицы с более темными крыльями способны дольше парить.

Для проверки этого факта проводились испытания в аэродинамической трубе и гипотеза о увеличении подъемной силы посредством светового нагрева подтвердилась.

Водород сегодня - один из главных претендентов на замену углеводородного топлива.

Экологи всех мастей указывают на этот замечательный газ и вторят: "Смотрите, он сгорает с образованием водяного пара", указывая на естественность такого выхлопа.

Правда они забывают о том, что водяной пар - это более сильный парниковый газ нежели СО2, но сегодня не об этом.

Водород, на первый взгляд, и правда выглядит неплохой альтернативой углеводородному топливу, но с ним есть ряд проблем.

1) Он очень легкий. Килограмм Н2 занимает более 11 кубометров объема при нормальных условиях. Поэтому его приходится сжимать. В некоторых водородных авто поддерживается давление 700 атмосфер (Honda Clarity). Что заставляет тратить энергию на этот процесс и снижает КПД всей затеи.

Honda Clarity

2) Его сложно хранить. Мало того, что он просачивается через любые щели и те же владельцы водородных авто, не ездя на нем несколько дней, обнаруживают что заметная часть топлива исчезла. Так есть еще и такое явление как "водородное охрупчивание металла": процесс, при котором атомы водорода проникают в металл и вызывают его разрушение.

3) Легко воспламеняется, из-за чего может становится причиной пожаров, особенно учитывая пункт 1.

Именно эти 3 проблемы предлагает решить исследовательская группа из Дрездена, посредством "Энергетической пасты". Это жижа на основе гидрида магния MgH2.

Power paste

По словам создателей данная паста содержит в 10 раз больше энергии в единице объема, нежели литиевые батареи. А бак с пастой более энергоемкий чем 700-сот атмосферные баллоны для Н2 того же веса.

Кроме того к достоинствам геля можно отнести:

1) Паста содержится в емкости при атмосферном давлении.

2) Соединение полностью стабильно при температурах до 250 градусов Цельсия.

3) Газ в связанной форме не повреждает металл контейнера.

4) При попадании в воду гель вступает с ней в реакцию и начинает выделять водород, который уже можно использовать для получения энергии.

5) Опустевший контейнер с жижей может быть легко и быстро заполнен новой, что удобно при заправке авто, к примеру.

Энергетическая паста, казалось бы, решает вопрос транспортировки и хранения водорода. Но есть проблемы:

1) Магний и водород вступают в реакцию при температуре 350 градусов Цельсия и давлении 5-6 атмосфер. Создание этих условий требует энергии.

2) Нужно каким-то образом произвести сам водород для вступления его в реакцию, что требует либо нефтепродуктов, либо большого количества электроэнергии.

3) Бак с нефтепродуктами все еще содержит больше энергии, нежели емкость с энергетической пастой.

4) В случае транспортными средствами необходимо возить с собой бак, заполненный водой, в котором будет проходить реакция разложения MgH2, а также извлекать и сдавать осадок магния.

В общем главная проблема водородной энергетики "Где взять энергии, чтобы произвести энергоноситель" не решена. Уместно говорить о том, что предложен вариант решения проблем транспортировки и хранения.

В конце 21ого года Институт машиностроения и прикладных исследований материалов Фраунгофера должен был закончить экспериментальную установку для производства 4 тонн пасты в год. Точной информации не нашел, но подозреваю что ценовой кризис на рынке углеводородов застопорил этот проект.

Такие дела.

PS: Основной источник информации для данного поста - прикрепленное видео. Перевод и расшифровка мои, тег "мое".

Кстати, про "меньше жрать" чтобы похудеть - абсолютно неверный подход. Некоторое ограничение суперкаллорийных (кола, мучное) продуктов конечно поможет.

Но, наш обмен веществ настроен таким образом, что мы ВСЕГДА откладываем жир про запас.

Эта черта связана с тем, что человечество только ко второй половине 19 века начало избавляться от голода. А в период голода выживали те, кто имел хоть какой-то запас жира, те кто выжигал всю энергию  сразу быстро теряли работоспособность и могли стать легкой добычей для хищников, или, к примеру, заболеть. Поэтому сегодня такие люди - редкость.

Поэтому для того, чтобы быть стройным надо не голдать, а ВЫЖИГАТЬ неизбежные жировые отложения ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ. Оптимально - при помощи эллиптического тренажера, он сжигает много каллорий и помогает избежать ударной нагрузки на суставы (как при беге). Сейчас, кстати, ноябрь и если вы хотите привести себя в форму к пляжному сезону 2023, то самое время начинать.

А бездумное ограничение в еде приведет к снижению работоспособности и может вызвать ряд заболеваний органов пищеварения. А после окончания голодовки ваше тело решит, что надо бы отложить раза в три побольше жира чем раньше, потому что за этот период голода мы потеряли ого-го веса.

В общем: хотите похудеть и остаться здоровым - выжигайте жир нагрузкой.

А еще есть дебильное веяние: то соль назовут причиной всех бед, то сахар, то глютен, то пищу с жирами. Так вот - это все бред, человек - всеядное существо, ему все это надо, вопрос лишь в количестве тех или иных веществ. Полностью убирая отдельные продукты из рациона вы лишь вредите своему здоровью. Хотите правильно питаться - идите к диетологу с медицинским дипломом, а не выковыривайте странные советы в духе "похудел на 500 кг убрав из меню только..."

PS: На фото - эллиптический тренажер. 

Это не графика, а реально существующие места.

Террасы - способ земледелия, при котором на корном склоне создаются горизонтальные площадки, позволяющие сажать плодовые растения и культивировать почву.

Обратите внимание на то, насколько крутой склон в правой части фото, но его тоже умудрились террасировать.

Террасы повсюду, все горы на заднем плане тоже в террасах.

Просто красота. Примечательно также что террасы соседствуют с лесом.

А еще террасы позволяют задерживать дождевую влагу там, где она нужна. В противном случае, в условиях гор, вода бы просто стекла вниз и почва быстро высохла.

Террасы держат воду.

Террасы встречаются в самых разных горных регионах мера. Наиболее известные - во Вьетнаме, Индонезии, Китае. На территории РФ их можно найти в Дагестане, село Чох и его окрестности.

Террасы возле Чоха со спутника ("волны" на горе в правой части фото).

Такие дела, всем хороших выходных)