Солнце становитсЯ ближе

Ученые совершили настоящий прорыв в области материаловедения, создав новые пленочные преобразователи солнечной энергии в электрическую. Собственно говоря, такие гибкие фотопреобразователи не такая уж новинка. Однако между только что разработанными устройствами и давно применяемыми, скажем, в той же космонавтике солнечными батареями есть принципиальная разница. Заключается она в том, что до сих пор удавалось превращать в электричество только половину солнечной энергии, заключенной в видимой части спектра солнечного излучения, оставляя неиспользованной его тепловую или инфракрасную составляющую. Теперь же в дело, как говорится, пойдет и та и другая. Это крупное достижение позволяет рассчитывать на то, что эффективность будущих солнечных источников электроэнергии будет раз в пять выше, чем у ныне существующих.
Новый материал создан на основе самых современных технологий и объединяет в себе специально разработанные мельчайшие наночастицы, названные квантовыми точками, и эластичный полимер, позволяющий получать гибкие панели больших, практически неограниченных размеров.
«Солнечные лучи, которые достигают поверхности Земли, несут в себе в 10 тысяч раз больше энергии, чем мы потребляем, - говорит один из изобретателей нового материала Тэд Сарджент, преподающий электротехнику и компьютерные науки в Университете Торонто. - Если бы мы могли покрыть всего одну десятую процента поверхности Земли, главным образом в жарких пустынях, нашими панелями, мы смогли бы заменить ими все электростанции мира, обеспечив и промышленность, и население экологически чистой и возобновляемой энергией».
Именно это последнее качество особенно привлекает к себе таких инвесторов, как Джон Уолф, который вкладывает значительные суммы в занимающуюся нанотехнологией нью-йоркскую компанию Lux Capital.
Впрочем, до осуществления грандиозных планов еще далеко, поскольку себестоимость новых устройств пока достаточно высока. Каждый киловатт-час вырабатываемой ими электроэнергии обойдется потребителям как минимум в 25 - 50 центов. Вспомним, что жители Соединенных Штатов в среднем платят сейчас за тот же киловатт-час менее десяти центов. В то же время хорошо известно, как по мере совершенствования производства быстро дешевеют, казалось бы, самые сложные и дорогостоящие технические новинки. Пример с персональными компьютерами в этом отношении более чем убедителен.
Пока же новый материал так и просится служить источником электропитания для сотовых телефонов и других портативных электронных устройств. Причем он может сделать их по-настоящему беспроводными, а их аккумуляторы не нуждающимися в подзарядке от электросети.
Как говорят его создатели, из этого пластика можно вытянуть нити и соткать из них рубашку, свитер или другую верхнюю одежду, которая, помимо основного назначения, будет снабжать электричеством мобильник, карманный компьютер, кассетный магнитофон, цифровой фотоаппарат, переносные CD- и МР3-плееры...
В жидком виде новый материал распыляется на твердые поверхности, превращая их в небольшую электростанцию. Аккумулятор у «окрашенного» такой пленкой автомобиля с водородным двигателем всегда, даже в облачный день, будет заряжен и его никогда не придется с этой целью подключать к электросети. Нанесенное на крышу дома или окна, это покрытие обеспечит жилище теплом и приведет в действие все бытовые электроприборы.
Такие дома уже существуют. Первым подобным жилищем обзавелся еще в 1995 году самый богатый человек планеты Билл Гейтс. А на состоявшейся в позапрошлом году выставке в Амстердаме демонстрировался очередной «дом будущего», который собирались построить в Шанхае. В проекте, которым руководит организация Living Tomorrow, приняли участие Philips, 3M, LogicaCMG, Hewlett Packard и около десятка других крупных и мелких компаний.
Посетители жилища будущего видели в нем зеркало в ванной, показывающее последние новости; интерактивное телевидение; обстановку, которая самостоятельно изменяется в зависимости от потребностей хозяев; стол для конференц-залов, отвечающий на жаркие дискуссии изменением цвета... А питали энергией эти и другие чудеса технического прогресса огромные пластины солнечных батарей.
В Амстердаме один из основателей Living Tomorrow, Питер Бонджерс, сообщил журналистам, что планируется создать подобные «окна в будущее» на всех континентах. Однако он и не подозревал, насколько более эффективными станут солнечные батареи всего через пару лет и какие богатейшие возможности это откроет перед человечеством.
«Со временем новые фоточувствительные пленочные наноструктуры позволят использовать до 30 процентов лучевой энергии солнца, по сравнению с 6 процентами в сегодняшних лучших пластиковых солнечных элементах», - надеется изучивший работу канадских коллег профессор электротехники Стэнфордского университета Питер Пиманс.
Думается, это заключение очень обрадует правительства тех стран, которые обделены собственными запасами минерального топлива. Например, в Японии, самом большом в мире рынке солнечной энергии, ожидают, что половина всей электроэнергии для бытовых электроприборов к 2030 году будет поступать от солнца, по сравнению с используемой сегодня всего лишь частью процента. Изобретенный канадскими учеными материал наверняка сделает эти ожидания более реалистичными.