Daugelis daugiabučių gyventojų apie saulės energiją gali tik pasvajoti. Stogas – bendras, leidimų gauti sudėtinga, o tradicinės plokštės reikalauja specialių konstrukcijų ir nemažų investicijų. Atrodytų, kad atsinaujinanti energija miesto centre – prabanga, prieinama tik nuosavų namų savininkams.
Tačiau technologijos nesustoja vietoje. Neseniai pristatytas sprendimas žada iš esmės pakeisti žaidimo taisykles: elektros gamybai nebereikia nei stogo, nei sudėtingų montavimo darbų. Pakanka turėti sieną, fasadą ar bet kokį kitą paviršių – net išlenktą. Ir svarbiausia – įrenginys tiesiog priklijuojamas, tarsi tapetai.
Audinio pavidalo revoliucija
Šį novatorišką produktą sukūrė Kornelio universiteto tyrėjai, o pavadinimas – HelioSkin – puikiai atspindi jo esmę. Tai lanksti, audinio pavidalo fotovoltinė medžiaga, kuri prilimpa prie praktiškai bet kokio paviršiaus ir paverčia jį elektros gamybos šaltiniu.
Skirtingai nuo tradicinių saulės plokščių, kurioms reikia sunkių metalinių rėmų ir specialaus montavimo, HelioSkin integruoja plonaplates saulės celes į formuojamą substratą. Rezultatas – lengva, lanksti danga, kurią galima pritaikyti net sudėtingiausiems architektūriniams sprendimams.
Gamta įkvėpė inžinierius
Vienas didžiausių iššūkių vertikaliems saulės elementams – šviesos surinkimas iš įvairių kampų. Tradicinės plokštės efektyviausiai veikia tik tada, kai saulė šviečia tiesiogiai į jas. HelioSkin kūrėjai šią problemą sprendė pasižiūrėję į gamtą.
Medžiagos paviršius turi mikrostruktūrinę tekstūrą, įkvėptą augalų lapų ir kriauklių sandaros. Ši tekstūra nukreipia saulės spindulius į aktyvius sluoksnius nepriklausomai nuo to, kokiu kampu jie krinta.
Papildomai į medžiagą įterptos mikrolęšės, kurios koncentruoja net sklaidytą dangaus šviesą ir sumažina atspindžio nuostolius. Šviesą gaudantys sluoksniai prailgina fotonų kelią, o specialios antirefleksinės dangos užtikrina, kad kuo daugiau šviesos pasiektų aktyvųjį sluoksnį.
Visa tai leidžia HelioSkin surinkti žymiai daugiau energijos per dieną nei įprastos plokščios plokštės, ypač ant vertikalių fasadų, kur saulė retai šviečia tiesiogiai.
Kur galima pritaikyti
Didžiausias HelioSkin privalumas – universalumas. Medžiaga tinka daugiabučiams namams, prekybos centrams, biurų bokštams, pramoninėms halėms ir net automobilių stovėjimo aikštelėms. Visur, kur yra siena ar fasadas, atsiranda galimybė gaminti elektrą.
Ypač įdomios galimybės atsiveria miestuose, kur stogų plotas ribotas, o fasadų – apstu. Vidutinio aukščio gyvenamieji kompleksai, daugiaaukštės automobilių aikštelės, triukšmo barjerai prie greitkelių – visa tai gali tapti elektros gamybos paviršiais.
Net išlenkti architektūriniai elementai, stogeliai ir įvairūs baldakimai įgauna naują paskirtį. Tradicinės plokštės čia paprasčiausiai netiktų dėl savo standumo.
Efektyvumas ir kompromisai
Būtų neteisinga teigti, kad HelioSkin visais atžvilgiais lenkia tradicines sistemas. Galia vienam kvadratiniam metrui yra mažesnė nei įprastų stogo plokščių. Tai fizikos dėsnis – plonesnės, lankstesnės celės negali pasiekti tokio pat efektyvumo kaip storos kristalinės.
Tačiau čia veikia kiekybės logika. Kai tradicinė sistema apima 20 kvadratinių metrų stogo, HelioSkin gali dengti 200 kvadratinių metrų fasado. Bendras energijos kiekis gali būti ne tik panašus, bet ir didesnis.
Ankstyvieji prototipai turėjo problemų – medžiaga raukšlėjosi, greičiau dėvėjosi. Kūrėjai teigia, kad naujesnės kartos produktas šias bėdas išsprendė, tačiau ilgalaikis patvarumas dar nėra patvirtintas realaus pasaulio sąlygomis.
Praktiniai klausimai
Prieš entuziastingai klijuojant HelioSkin ant savo namo sienos, verta apsvarstyti keletą dalykų. Pirma – leidimai. Pastatų kodeksai, priešgaisrinės saugos reikalavimai ir istorinio paveldo apsaugos taisyklės gali apriboti fasadų pakeitimus. Kiekvienu atveju būtina konsultuotis su vietos valdžia.
Antra – priežiūra. Nors gamintojai žada gerą ilgaamžiškumą, valymo ir tikrinimo procedūros dar nėra iki galo išgrynintos. Kaip elgtis, jei dalis medžiagos atsiklijuoja? Ar galima ją pakeisti fragmentiškai? Šie klausimai dar laukia atsakymų.
Trečia – ekonomika. Investicijų grąža priklausys nuo daugelio veiksnių: montavimo kainos, elektros tarifų, galimų valstybės paskatų ir, žinoma, nuo to, kiek ilgai sistema veiks be gedimų.
Ar verta laukti?
HelioSkin dar nėra masiškai prieinama technologija. Komercinė gamyba dar turi būti patvirtinta dideliu mastu, o nepriklausomi lauko bandymai – atlikti. Tačiau pati koncepcija atrodo perspektyvi.
Jei pažadai pasitvirtins, po kelių metų galėsime matyti miestus, kur kiekvienas pastatas tampa mažyte elektrine. Daugiabučių gyventojams nebereikės pavydžiai žiūrėti į nuosavų namų savininkus su jų stogo plokštėmis.
Kol kas belieka stebėti bandomuosius projektus ir laukti aiškesnių garantijų. Tačiau viena aišku – saulės energetikos ateitis gali būti ne ant stogų, o ant sienų.
