Judit
3 °C
6 °C

Sötétben is éber a napelemes menedzser

2001.07.18. 09:55
A környezetszennyező és rohamosan fogyó kőolaj és társai helyett napenergiát és más megújuló erőforrásokat alkalmaznak a jövő készülékei. Hamarosan napelemes kéziszámítógépet nyomkodunk majd a napelemes autóban vagy repülőn ülve, legnagyobb problémánk pedig az lesz, hogy lepisil a hidrogéncellás akkumulátor. A neo-ludditák is örvendezhetnek, hiszen elemek és áram nélkül, némi kurblizás után hallgathatják a felhúzható rádiót.
Helios
Ahogy egyre fogynak a Föld nem megújuló erőforrásai, egyre inkább előtérbe kerülnek a megújuló erőforrások: a napenergia, a szélenergia, a geotermális energia, a biomassza és a vízenergia felhasználása. Korábban csak a környezetvédők és a futuristák foglalkoztak komolyan a megújuló erőforrások hasznosításával, mivel kiaknázásuk jóval drágább a kőolaj vagy a földgáz kitermelésénél. A napelemes autók vagy a szélerőművek építése azonban hamarosan nem drága fényűzés, hanem mindennapos dolog lesz, hiszen a jelenlegi kőolajkészletek már csak negyven évre elegendők. A BP Amoco olajtársaság becslése szerint a Föld kőolajkészletei 2041-re kimerülnek, ha a termelés a jelenlegi ütemben folyik.

Világszerte számos állami és magántulajdonú kutatóintézet foglalkozik a megújuló erőforrások hasznosításával, a környezetvédő hivatalok és szervezetek pedig népszerűsítik alkalmazásukat. Már nem csak az állami támogatásokból környezetbarát technológiával épített demonstrációs ökoházak alkalmaznak megújuló erőforrásokat, mivel egyre többen ismerik fel, hogy hosszú távon megtérülnek a napelemekre és más hasonló technológiákra fordított összegek. Európa mediterrán országaiban szinte valamennyi tetőt fekete lapok borítják: a főleg melegvíz előállítására alkalmazott napelemek néhány év alatt behozzák vételárukat, hiszen a Nap energiája ingyen van, ellentétben a vezetékes árammal.

A kurblinak van jövője

Ágyúgolyó-futam napelemekkel
A megújuló erőforrások fejlesztését segítik a különböző versenyek, díjak, melyek között olyan szórakoztató események is találhatók, mint az American Solar Challenge napelemes autóverseny. A jelenleg is zajló versenyen az a napelemes autó győz, amely leghamarabb megteszi a 66-os úton a Chicago és a kaliforniai Claremont közti 2300 mérföldes távot. Egyelőre a Missouri-Rolla Egyetem Solar Miner III nevű autója áll nyerésre, mely az eddig megtett 436 mérföldön közel egy órás előnyre tett szert a Michigani Egyetem második helyen álló járművével szemben.
A megújuló erőforrások között szerepeltethető az emberi izomerő is, melynek hasznosságáról hajlamosak megfeledkezni a modern berendezések tervezői. Manapság önindítóval indulnak a motorok is, a berúgókar már a múlté. Így aztán a lerobbant motor tulajdonosa kénytelen saját vagy mások izomerejére hagyatkozni, amikor néhány alapos rúgás helyett betolja a gépet. A kurbli azonban korántsem tekinthető antik technológiának: az angol Trevor Baylis a felhúzható rádió feltalálásával megoldotta az elmaradott országok egyik fontos problémáját, nevezetesen, hogy drága a táskarádióba való elem.

Nem kell többé elemeket cipelni

Az elemek nemcsak az őserdei törzsek számára létfontosságúak a kommunikációhoz: a mobiltelefonok, laptopok, digitális kamerák és kéziszámítógépek alatt roskadozó menedzserek is működésképtelenné válnak, ha lemerülnek az akkumulátorok. A felkészültebbek mindenhová pótelemekkel és feltöltött akkuval indulnak, néhány nap az elektromos hálózattól távol azonban mindenképpen a berendezések halálát jelenti. A megoldást a napenergia felhasználása hozhatja meg: a napelemes kéziszámítógépek felhasználóinak többé nem kellene a lemerüléstől tartaniuk.

Napelemes PDA
Napelemes mobil és PDA

A Frauenhofer Intézet egy Casio kéziszámítógép és egy Siemens mobiltelefon napelemes prototípusát is elkészítette, írja a Wired. A készülékek hátára szerelt napcellák a kutatók szerint egy gyenge halogénlámpa fényéből is elég energiát nyernek a kéziszámítógép működtetéséhez. A cellák által biztosított energia csak a mobiltelefon készenléti állapotban tartásához elég, a beszélgetéshez nem. A kutatók szerint az akár egy év múlva piacra dobható napelemes gépek ára mintegy 100 dollárral lesz magasabb a hagyományos változatnál.

Hidrogéncella az akku helyett

Sikeres a napelemes repülő tesztje
Első, sikeres tesztrepülésén 23 kilométer magasba emelkedett a NASA Helios nevű napelemes repülője. A 15 millió dolláros szerkezet egyetlen hatalmas, 75 méter hosszú, napelemekkel borított szárnyból áll, melyre 14 propellert szereltek. A légcsavarokat napenergiával működő elektromotorok hajtják, a Heliost két pilóta irányítja földi számítógépeikről. Tervezői olcsó pótműholdnak szánják, telekommunikációs célokra, de remekül alkalmas légköri mérésekre is, így a hurrikánok előrejelzését is segíthetné. A Heliost még idén nyáron 30 kilométer magasba küldik, amellyel rekordot döntene a távirányítású repülő szerkezetek között.
A napelemes készülékekből sajnos nem lehet kispórolni a nehézfémekkel telezsúfolt akkukat, hiszen sötétben is működnie kell a gépnek. A jelenlegi akkumulátorokat azonban hamarosan felválthatják az olcsó és környezetbarát hidrogéncellás tápegységek. Míg a napelemek által termelt energia csak a kéziszámítógépek működtetéséhez elég, a nagyobb energiaigényű berendezéseket nem tudja ellátni, a hidrogéncellák már a laptopok és mobiltelefonok számára is elég áramot tudnak biztosítani.

A hidrogéncellák hidrogénnek és a légkör oxigénjének elegyítésével állítanak elő energiát, melléktermékként vizet termelve. Egy apró, szivarforma hidrogéntartályba 20-30 liter hidrogén fér, amely egy 30 wattos laptopot egy-két órán át ellát árammal, a nagyobb tartály pedig akár tíz órás működést is lehetővé tesz. A laptop-akkuk 200 dolláros árával szemben a hidrogéncellák várható ára 30 dollár körüli lesz.

Lepisil a hidrogéncella

A legnagyobb problémát egyelőre a tartályok utántöltése jelenti, a kutatók szerint ezt a gázpalackok töltéséhez hasonlóan a benzinkutakra kéne bízni. Szintén probléma a vásárlók megnyerése az ismeretlen, új technológiának, mely a kutatók szerint teljesen biztonságos. A tartályok egyetlen kellemetlen tulajdonságát már sikerült megszüntetni: míg korábban gyanús vízfoltokat folyattak tulajdonosaik nadrágjára, az új hidrogéncellák már elpárologtatják a keletkező vizet.