Eiropas zaļais kurss paredz, ka līdz 2050. gadam Eiropas Savienība kļūs klimatneitrāla, un viens no veidiem, kā to sasniegt, ir pārkārtošanās uz tīru enerģētiku un elektrības ražošana no atjaunīgajiem resursiem. Eksperti lēš, ka jauni elektroenerģijas ieguves avoti, visticamāk, izgudroti netiks, taču attīstīsies tehnoloģijas. Skolēnu erudīcijas konkursa “FIZMIX Eksperiments” eksperts saules un vēja enerģijas izmantošanas jomā Romāns Oļekšijs skaidro, vai pēdējo gadu inovācijām atjaunīgās enerģijas iegūšanā ir potenciāls kļūt par ikdienu arī Latvijā.
Saules un vēja enerģija vienā iekārtā
Francijā ir izstrādāta jauktu enerģijas avotu sistēma, kas apvieno saules un vēja enerģijas izmantošanu vienā iekārtā – mehānisma sastāvā ir miniatūras vēja turbīnas, kas nosegtas ar fotoelementu saules paneļiem. Kā norāda tehnoloģijas izstrādātāji, sistēma ir īpaši piemērota ēkām pilsētā un spēj palielināt enerģijas ražošanu par 40 %, salīdzinot tās iegūšanu tikai no saules. Divu enerģijas avotu apvienošana sniedz iespēju tos izmantot atkarībā no laikapstākļiem. Fotoelementu efektivitāte ir atkarīga no saules starojuma, taču vēja turbīnas var efektīvi darboties naktīs vai ziemās, kad saules starojums parasti nav tik liels.
Ieskatīties, kā darbojas šī tehnoloģija, var šeit: https://www.youtube.com/watch?v=lb_Gohozy08
“Kopumā saules un vēja ģenerācijas apvienošanai ir liela perspektīva. To izmanto gan, būvējot vēja un saules hibrīdparkus, gan, pārklājot daļu no vēja turbīnas masta ar saules paneļiem, ļaujot efektīvāk izmantot tīkla pieslēgumu. Tomēr konkrētās tehnoloģijas efektivitāte var nebūt tik augsta, kā par to ziņo izstrādātājs. Tādas konstrukcijas būs smagākas par saules paneļu sistēmu, turklāt paneļi ir novietoti perpendikulāri zemes virsmai, kas rezultējas zemākā efektivitātē. Tehnoloģija varētu izmantot vienu invertoru abiem enerģijas avotiem, kas arī ir vēl viens solis uz efektivitātes paaugstināšanu. Ņemot vērā ēku atjaunošanas un izbūves tempus Latvijā, šādas tehnoloģijas masveida ienākšana tuvāko 10 gadu laikā ir maz ticama,” uzskata R. Oļekšijs.
No dabiskajiem atkritumiem var ražot elektrību
Kāds students Filipīnās no augļu un dārzeņu pārpalikumiem (dabiskajiem atkritumiem) ir ieguvis materiālu, kas absorbē saules ultravioleto starojumu un novada to uz saules paneļiem, kas materiāla radīto gaismu pārvērš elektrībā. Ar ilgtspējīgo materiālu var pārklāt saules paneļus vai jebkādas citas virsmas (pat sienas!) un iegūt elektroenerģiju no ultravioletā starojuma. Šis inovatīvais materiāls, kā norāda autors, ļauj ražot elektroenerģiju arī mākoņainās dienās. Pašlaik turpinās izpēte, lai testētu, vai materiāls turpinās tikpat efektīvi pildīt savas funkcijas, ja tiks izliekts dažādās formās.
Plašāka informācija par izgudrojumu pieejama šeit: https://www.youtube.com/watch?v=Gd36yU3cIc8
“Latvijā monokristāliskie saules paneļi arī mākoņainās dienās ģenerē noteikto elektroenerģiju, taču Filipīnās, kur saules intensitāte ir daudz augstāka, tas notiek vēl izteiksmīgāk. Lai novērtētu konkrētā risinājuma efektivitāti, jāsaprot, cik ilgi šāda veida pārklājums spēj efektīvi strādāt. Pati tehnoloģija paredz ultravioletās gaismas pārveidošanu redzamajā spektrā rāmja šķautnēs (uz ierobežota virsmas laukuma) un novadīšanu uz ierasto fotoelektrisko paneli. Izmantot tādus paneļus dekoratīvas apdares aizvietošanai būtu interesanti, īpaši, ja tie spēj ilgi kalpot un kā izejvielu izmanto atkritumus. Lai arī ir daudz tehnisko jautājumu un konkurējošas tehnoloģijas (piemēram, lokanie fotoelektriskie elementi), tehnoloģijas iniciatīva ir attīstāma,” turpina eksperts.
Atrasts efektīvs risinājums jūras un okeāna viļņu izmantošanai
Jūras vai okeāna viļņu enerģijas izmantošana nav nekas jauns, taču efektīvāko tehnoloģiju atrašana joprojām ir daudzu zinātnieku izaicinājums. Pēc desmit gadu izpētes plašākai sabiedrībai pērn demonstrēts viļņu enerģijas pārveidotājs, kas izskatās pēc kustīga mugurkaula. Šī iekārta sastāv no vairākām peldošām platformām, kas seko viļņu kustībām un ražo elektroenerģiju.
Plašāka informācija par izgudrojumu pieejama šeit: https://www.youtube.com/watch?v=WytbO1OI_aM
“Arī Latvijā šis jautājums tiek pētīts jau vairākus gadus. Jūras viļņiem ir liela potenciālā enerģija, tomēr joprojām nav vienotas pieejas, kā to efektīvi pārveidot elektroenerģijā. Viļņu redzamajai daļai ir relatīvi zema enerģija, un jūrā ir daudz mainīgo – vide ir agresīva, aug aļģes, putni var apdzīvot iekārtu, nav skaidrs, kā redzamas gaismas ierobežojums ietekmē ekosistēmu u.tml. Latvijas jūras plānojumā paredzēts iekļaut izpētes zonu viļņu enerģijas iegūšanai, un domāju, ka līdz 2050. gadam piedzīvosim reālu pilotprojektu mūsu reģiona ūdeņos,” saka R. Oļekšijs.
Atjaunīgās enerģijas iegūšana un inovācijas nozarē ir viena no šī gada skolēnu erudīcijas konkursa “FIZMIX Eksperiments” pamata tēmām. Konkurss noslēgsies sestdien, 15. aprīlī Rīgā, “Hanzas peronā”, Latvijas Fizikas festivāla 2023 ietvaros.
Par Latvijas Fizikas festivālu 2023
15. aprīlī Rīgā, “Hanzas peronā”, visas dienas garumā norisināsies Latvijas Fizikas festivāls 2023. Pasākumam būs plaša bezmaksas programma – apmeklētāji varēs izglītoties dažādiem vecumiem piemērotās izziņas pieturās un piedalīties eksperimentos, pārbaudīt savas zināšanas un iegūt balvas konkursos, izbaudīt grupas “Carnival Youth” koncertu, kā arī sekot līdzi AS “Latvenergo” organizētā skolēnu erudīcijas konkursa “FIZMIX Eksperiments” pusfinālistu un finālistu gaitām. Ar plašāku festivāla programmu iespējams iepazīties šeit.