Jika kita memiliki peluang untuk membalik atau bahkan memperlambat perubahan iklim, kita akan membutuhkan semua energi bersih yang bisa kita dapatkan. Solar berpotensi menjadi potongan besar pai listrik. Tetapi khususnya di kota-kota besar, di mana konsumsi daya tinggi, tidak ada banyak ruang terbuka untuk membangun pertanian tenaga surya besar — misalnya, Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Ivanpah membutuhkan 3.500 hektar Gurun Mojave California.
Konten terkait
- Panel Surya di Layar Smartphone Bisa Memberi Daya pada Perangkat
Energi dapat didatangkan dengan cukup mudah dari daerah di luar kota. Tetapi efisiensi matahari memiliki batas fisik, jadi memanfaatkan semua ruang yang tersedia untuk produksi energi adalah penting. Dan sementara atap-atap kota menyisakan ruang untuk panel surya, ruang itu malah bisa digunakan untuk menanam makanan lokal di daerah beriklim sedang.
Ada banyak jendela yang berpotensi menghasilkan energi di gedung-gedung tinggi dan gedung pencakar langit.
Para peneliti di Michigan State University telah mengembangkan kolektor surya plastik bening yang dapat ditempatkan di jendela tanpa menghalangi pandangan. Kolektor yang sama dapat mematuhi layar perangkat seluler juga. Menurut sebuah makalah baru-baru ini di jurnal Advanced Optical Materials, plastik memungkinkan semua cahaya tampak. Jendela pengumpul matahari tidak akan tampak berwarna atau keruh di mata manusia. Sebagai gantinya, bahan tersebut tertanam dengan molekul-molekul garam organik fluoresen kecil, yang telah direkayasa untuk menyerap hanya sebagian dari spektrum cahaya yang tidak dapat dilihat orang, seperti sinar ultraviolet dan inframerah-dekat.
Richard Lunt, seorang asisten profesor di Michigan State dan salah satu penulis makalah itu, mengatakan molekul-molekul itu mirip dengan yang ditemukan di alam, hanya sedikit diubah. “Kami menyesuaikannya dengan kebutuhan kami, ” tulisnya dalam email. "Itu adalah untuk memanen komponen tertentu pada spektrum matahari yang tak terlihat dan bersinar pada panjang gelombang lain dalam inframerah." Inframerah "cahaya" itu kemudian diambil oleh potongan sel fotovoltaik (pada dasarnya panel surya kecil) di tepi material dan diputar menjadi listrik. Dari sana, jendela yang terhubung dengan kabel dapat memecah energi yang dipanen ke baterai lokal atau kembali ke jaringan listrik.
Asisten Profesor Richard Lunt dan Yimu Zhao, seorang mahasiswa doktoral, menguji bahan surya transparan di Michigan State University. (GL Kohuth) Kolektor surya transparan masih membutuhkan sedikit penyulingan, karena efisiensinya relatif rendah: hanya 1 persen dari sinar ultraviolet dan inframerah dekat diubah menjadi listrik. Sebagian besar panel surya komersial saat ini antara 15 dan 20 persen efisien. Tetapi Lund berpikir teknologi itu harus mencapai 5 persen atau lebih tinggi dengan penelitian lebih lanjut.
"Kami secara aktif mengeksplorasi rute untuk meningkatkan efisiensi dengan meningkatkan efisiensi 'bersinar', memperluas jangkauan penyerapan spektrum inframerah, " tulis Lunt. Dia juga mengatakan lebih lanjut menyetel interaksi antara molekul pengumpul cahaya dan bahan transparan yang tertanam di dalamnya harus meningkatkan jumlah energi yang dikumpulkan.
Lunt mengatakan ide dasar kolektor surya luminescent telah ada selama beberapa dekade. Tetapi, tidak seperti proyek lainnya, pekerjaan ini bertujuan untuk memanen cahaya yang tidak terlihat. Dia mengklaim mereka dapat dibuat menggunakan pemrosesan industri standar, dan mereka hanya membutuhkan sejumlah kecil sel surya di tepi material untuk mengumpulkan energi secara optik. Itu berarti mereka harus cukup murah untuk diproduksi. Fakta bahwa mereka dapat dipasang pada infrastruktur bangunan dan jendela yang ada juga harus mengurangi biaya dibandingkan panel surya mandiri.
Lunt berpikir kemungkinan, bahwa teknologi akan muncul di elektronik kecil pertama, karena sudah menghasilkan energi yang cukup untuk menggerakkan hal-hal seperti e-reader dan jendela pintar. Tim telah mendirikan sebuah perusahaan, Ubiquitous Energy, Inc., yang bekerja untuk mengkomersilkan teknologinya. Mereka berharap dapat melihat kolektor surya transparan mereka pada bangunan dan elektronik bergerak dalam lima tahun ke depan.
Profesor itu tidak berpikir aplikasi potensial berhenti di sana, juga, mencatat bahwa teknologi tersebut dapat digunakan pada permukaan kaca lainnya, seperti kaca depan mobil.
"Anda bahkan dapat berpikir untuk meletakkan perangkat ini di atas permukaan tempat Anda peduli tentang mempertahankan estetika atau pola tertentu, seperti berpihak, tekstil, atau bahkan papan iklan, " tulis Lunt. "Mereka bisa ada di sekitar kita tanpa tahu mereka ada di sana."
