Saulę gaudantys akiniai

1991 metais chemikas Michaelis Grätzelis iš Šveicarijos valstybinio technologijų instituto Luizianoje pirmą kartą pristatė revoliucinę saulės energijos pasisavinimo technologiją – DSC saulės elementus („Dye-sensitized solar cell“). Technologija dar buvo tobulinama, kol galų gale tapo įmanoma pagaminti plonyčius fotoelementus, kuriuos sudaro keli sluoksniai: šviesai jautrus ypač plonas, nanotechnologijomis sukurtas puslaidininkių kristalas, o po juo – plonytis titano dioksido sluoksnis. Kai saulės šviesos fotonai pasiekia šviesai jautrų sluoksnį, išlaisvinti elektronai akumuliuojami titano diokside ir sukuria elektros srovę. Iki tol elektronams pergabenti iš vieno sluoksnio į kitą buvo būtinas skystas elektrolitas, tačiau naujausios kartos DCS, arba Grätzelio, baterijose pakanka titano dioksidą nudažyti specialiais dažais, pagamintais iš amorfinės organinės medžiagos, – saulės šviesai apšvietus dažų molekules, išlaisvinami elektronai, kurie cirkuliuoja mažomis titano dioksido dalelėmis.

Apsivelkamos baterijos 

Kuo čia dėtas Grätzelis ir jo baterijos, paklausi? Ogi tuo, kad naujoji jo technologija potencialiai leidžia sukurti pigių, lengvų, lanksčių ir nesunkiai pritaikomų daiktų kartą, kurie, be tiesioginės funkcijos, atstos ir saulės baterijas. Svarbiausia, kad DSC technologija yra gerokai efektyvesnė, palyginti su kitomis saulės baterijomis: pastarųjų efektyvumas yra apie 4–5 proc. (tiek atsklidusios saulės energijos pavyksta paversti elektros energija), o DSC demonstruoja didesnį nei 11 proc. efektyvumą!
Jau niekas neabejoja, kad anksčiau ar vėliau ne tik namų stogai, bet ir fasadai bei langai taps saulės energijos „gaudytojais“: DSC baterijos galės būti skaidrios, įvairių spalvų, be to, lanksčios. O svarbiausia, jos lygiai taip pat efektyviai veikia ir esant ekstremalesniems temperatūros pokyčiams: jų efektyvumas išlieka toks pat tiek esant 25, tiek 65°C (silikono baterijos esant didesniam temperatūros pokyčiui netenka apie 20 proc. efektyvumo).
Žinoma, DSC technologija pirmiausia sudomino ne statybininkus, o kariškius: naujos kartos palapinės ir audiniai (kuprinių, apsiaustų ir pan.) gali akumuliuoti iki 1 kilovato energijos (jos pakaktų kelioms lemputėms ar nešiojamajam kompiuteriui „išmaitinti“). Be to, tokias elektros baterijas kareiviai galėtų tiesiog „apsirengti“, o jų teikiamos energijos pakaktų visų svarbiausių nešiojamųjų prietaisų energetiniams poreikiams patenkinti, vadinasi, nebereikėtų tampytis baterijų.

Saulės gaudymas ant nosies 

Išradimai, naudingi karinėje pramonėje, anksčiau ar vėliau įsilieja ir į civilių gyvenimą. Pavyzdžiui, du dizaineriai – Hyun-Joongas Kimas ir Kwang-Seokas Jeongas – sukūrė specialią akinių koncepciją: pagal jų sumanymą akiniai ne tik turėtų akis saugoti nuo kenksmingų UV saulės spindulių, bet ir versti šiuos spindulius elektros energija. Esą saulėtą dieną vieneri akiniai prigamintų tiek elektros, kad jos pakaktų įkrauti mažo prietaiso – MP3 grotuvo, nešiojamosios žaidimų konsolės ar mobiliojo telefono – bateriją.
Akiniai, pavadinti SIG („Self-Energy Converting Sunglasses“), bus su specialiais lęšiais, pagamintais, žinoma, panaudojant DSC technologiją. Rėmelio vidinėje pusėje bus jungtis, į kurią įkišus kištuką sukauptą elektros energiją bus galima „perpumpuoti“ į elektrinio prietaiso įkraunamą bateriją. Nors akinių išleidimo data kol kas nėra paskelbta, dėl vieno dalyko dizaineriai tikri: akinių kaina turėtų būti įkandama vidutiniam pirkėjui.
Projekto skeptikų nedaug: jau turime kuprines su saulės baterijomis (jos sunkokos, bet svorį kompensuoja jausmas, kad sau ant kupros nešiojiesi elektros jėgainę!), tai kodėl gi nepasidžiaugus naujais nešiojamaisiais daiktais, skatinančiais atsinaujinančių energijos išteklių naudojimą? Vienintelė abejojančiųjų šia idėja replika skamba taip: saulės baterijos turi nuolat būti atgręžtos į saulę, kad galėtų sugerti šviesą, o ar dažnai spoksome į saulę?

Beje, Saulės elementų tobulintojai žvilgsnius kreipia ir dar viena kryptimi: netolimoje ateityje turėtume išvysti plastikines saulės baterijas. Jose titano oksido sluoksnis bus chemiškai modifikuotas, o elementų efektyvumas dar didesnis už Grätzelio saulės baterijų efektyvumą. Galbūt vieną dieną ne tik saulės akinių stiklas, bet ir visas rėmas taps saulės baterija.