© Fabian Andres Cambero/Reuters
JamaliahYusofYacob - Graphene Super-nipis dan panel solar adalah
kedua-dua idea2 yang hebat, tetapi menggabungkannya, menghasilkan keputusan
yang hampir ajaib. Sekumpulan penyelidik dari ‘Ocean University China’ di
Qingdao telah menemui bahan hebat boleh lakukan untuk tenaga bersih apabila
diperkenalkan kepada air.
Sekian lama ahli-ahli sains di DUNIA telah dikejutkan
tentang bagaimana untuk mengeluarkan potensi maksimum daripada tenaga solar,
yang bagi alasan yang jelas tidak boleh didapati 24/7. Jawapannya ditemui dalam
sifat-sifat yang wujud dalam graphene, ahli-ahli sains sesuatu yang masih terus
meneroka.
Para penyelidik dikemukakan bahawa DUNIA boleh
mengeluarkan tenaga menggunakan panel solar walaupun ketika hujan, atau pada
waktu malam. Keupayaan ini dicapai melalui tindak balas kimia yang berlaku
apabila titisan air yang diperkenalkan untuk graphene.
Solar power 24/7 (at least if it rains) in
breakthrough tech concept . . .
Super-thin graphene and solar panels are both
great ideas, but combining them produces near-magical results. A group of
researchers from the Ocean University of China in Qingdao has discovered what
the wonder material can do for clean energy when introduced to water.
For so long the world’s scientists were
stumped as to how to extract the maximum potential from solar energy, which for
obvious reasons is not available 24/7. The answer was found in the properties
inherent in graphene, something scientists are still continuing to explore.
The researchers posited that the world can
easily extract energy using solar panels even when it’s raining, or during
night time. This capability is achieved via a chemical reaction that happens
when water drops are introduced to graphene.
Read more: China proposes $50tn
global renewable energy network (Baca lebih lanjut: China mencadangkan $
50tn rangkaian tenaga boleh diperbaharui global)
Tetapi tidak hanya mana-mana air yang lama
akan melakukan silap mata. Ia adalah air hujan yang penyelidik selepas itu,
kerana ia terdiri daripada pelbagai bahan kimia lain yang termasuk garam, yang
boleh berpecah kepada ion positif dan negatif. Lembaran graphene menggantikan
panel biasa memisahkan ion positif dan bercas negatif, yang akan menjana tenaga
elektrik.
Untuk membuktikan bahawa kerja-kerja konsep,
ahli-ahli sains yang digunakan nipis sel solar pewarna-sensitif yang murah,
kemudian ditambah satu lapisan nipis graphene di atas. Sandwic yang terhasil
kemudian diletakkan di atas lapisan oksida indium timah dan plastik. Ion-ion
cas positif kemudian bertindak balas dengan graphene, menghasilkan dua lapisan
yang mengandungi elektron. Sekarang ini dua lapisan bahagian mula berinteraksi
dengan ion negatif-didakwa di lapisan bawah. Perbezaan caj antara mereka adalah
cukup untuk mewujudkan arus elektrik.
Menggunakan air sedikit masin, penyelidik
mencapai 6.53 peratus kecekapan semasa penukaran dari solar kepada tenaga
elektrik, dan menghasilkan beratus-ratus microvolts.
Pada masa ini ini semua masih 'bukti konsep,'
tetapi itu dikatakan bahagian yang paling penting, kerana pasukan Universiti
Ocean menetapkan untuk memperbaiki dan menyelesaikan sebarang sifat-sifat dalam
idea. Mereka berharap teknologi akan menjadi sentiasa ada pada masa akan
datang, serta menyumbang kepada mempercepatkan perubahan dasar dalam bidang
tenaga boleh diperbaharui.
Pasukan itu kini menganalisis air hujan untuk
mendedahkan pelbagai ion ia mengandungi dan meletakkan mereka untuk digunakan.
Ini tidak mudah kerana mereka biasanya ditemui dalam kepekatan yang agak
rendah, tetapi kemajuan sudah pasti dibuat.
Wonder-bahan graphene ditemui kurang daripada
satu dekad yang lalu, dan telah menemui jalan ke dalam berbagai teknologi
setiap hari. Ia memperoleh seluruh terkenal terima kasih kepada luar biasa,
kualiti yang melengkung itu. Ia juga bukan kali pertama ahli-ahli sains telah
terfikir untuk menggunakan graphene untuk penambahbaikan dalam penjanaan tenaga
solar - sebenarnya, ia tidak walaupun kali pertama tahun ini.
Sebelum itu pada 2016, ahli-ahli sains
British tiba di bahan berasaskan graphene-mampu menyimpan haba ambien dan
cahaya. Ia merupakan lonjakan besar, seperti yang kita telah hanya diketahui
panel solar berkesan dalam cahaya matahari langsung. Konsep baru, bagaimanapun,
mahu mereka untuk menjadi praktikal mana-mana sahaja dan masih menangkap dan menyimpan
sebarang haba tidak langsung dan ringan untuk kegunaan masa depan.
But not just any old water will do the trick.
It's rain water that the researchers are after, because it consists of various
other chemicals including salts, which can split up into positive and negative
ions. The graphene sheets in place of ordinary panels separate the positively
and negatively charged ions, thus generating electricity.
To prove that the concept works, the
scientists used a cheap thin dye-sensitized solar cell, then added a thin layer
of graphene on top. The resulting sandwich was then placed atop a layer of
indium tin oxide and plastic. The positively-charged ions then interact with
the graphene, producing a double layer that contains the electrons. Now this
top double layer begins to interact with the negatively-charged ions in the
layer below. The charge difference between them is enough to create an
electrical current.
Using slightly salty water, the researchers
achieved 6.53 percent efficiency during conversion from solar to electric
power, and produced hundreds of microvolts.
At the moment this is all still ‘proof of
concept,’ but that’s arguably the most important part, as the Ocean University
team sets out to refine and iron out quirks in the idea. They hope the
technology will become ubiquitous in future, as well as contribute to speeding
up policy changes in the sphere of renewable energy.
The team is now analyzing rain water to
uncover the variety of ions it contains and put them to use. This is not easy as
they’re normally found in quite low concentrations, but progress is certainly
being made.
Wonder-material graphene was discovered less
than a decade ago, and has already found its way into all sorts of everyday
technologies. It earned wide renown thanks to its uncanny, bendy qualities.
It’s also not the first time scientists have thought of using graphene for
improvements in solar power generation – in fact, it's not even the first time
this year.
Earlier in 2016, British scientists arrived
at a graphene-based material capable of storing ambient heat and light. This is
a big leap, as we’ve only known solar panels to be effective in direct
sunlight. This new concept, however, wants them to be practically anywhere and
still capture and retain any indirect heat and light for future use.
