Солнечные батареи для жарких стран, биоразлагаемые материалы для сельского хозяйства и зеленый подход к переработке пластика — разработки ученых в области экологии

Источник: minobrnauki.gov.ru

Российские вузы и научно-исследовательские институты много лет занимаются исследованиями в области экологии и зеленой энергетики. О результатах их деятельности читайте в подборке Минобрнауки России.

Солнечные батареи будут лучше работать на жаре

Ученые Уральского федерального университета им. первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ) предложили конструкцию фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), которая позволяет увеличить эффективность солнечных панелей в условиях повышенных температур. Специалистам удалось повысить КПД солнечных ФЭП до 10-12%, тогда как до сих пор температура выше +20°С приводила к снижению КПД батарей на 0,4-0,5% на каждый градус повышения температуры.

«Работа имеет крайне важное прикладное значение для всех экваториальных стран и для южных районов России, так как повышение КПД — это общее сокращение издержек, снижение срока окупаемости», — говорит профессор кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ Владимир Велькин.

По словам авторов, разработка перспективна для использования в жарких странах. ФЭП можно применять в качестве экономичного устройства на возобновляемых источниках энергии, а также интегрировать с другими видами возобновляемых источников энергии.

«Нам удалось реализовать способ охлаждения ФЭП, использующий комбинацию ребер из алюминия и материала с фазовым переходом (парафиновый воск), что позволяет повысить КПД в условиях экваториальных стран. Также реализована комбинация ультразвукового увлажнителя и ребер из алюминия для эффективного охлаждения панели ФЭП для жарких стран», — сообщил аспирант кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии УрФУ Агьекум Эфраим Бонах.

Результаты работы опубликованы в журнале Energies.

Биоразлагаемые материалы для сельского хозяйства

В свою очередь, специалисты Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова занимаются разработкой улучшенных биоразлагаемых материалов для сельского хозяйства. Новизна работы заключается в подборе новых рецептур бинарных и многокомпонентных полимерных систем на основе полиэфира-полилактида, натурального каучука и других компонентов для получения биоразлагаемых пленочных и волокнистых материалов для использования в агросекторе.

Научная группа также изучает современными методами физического и химического анализа закономерности процесса разрушения полученных зеленых материалов под действием факторов окружающей среды. На основе полученных данных они создадут схему разрушения материалов, что позволит установить закономерности и механизм деградации полимерных композиций на основе полилактида и натурального каучука, оценить срок эксплуатации материала и определить оптимальный рецептурный состав смеси.

Результаты исследований опубликованы в Вестнике аграрной науки.

Экологичный метод переработки пластиковых отходов

Сотрудники Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН» (КНЦ СО РАН) предложили новый экологичный способ переработки пластиковых отходов в углеводородное сырье для нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Он основан на газифицированном «сжигании» полимера, после которого остается синтетический газ и незначительное количество золы. По словам авторов, технология может стать альтернативным источником углеводородов, а полученные на выходе продукты могут использоваться как топливо или сырье в нефтехимических процессах.

«Углехимические технологии часто кажутся грязными и неэкологичными, но на сегодняшний день уровень техники позволяет сжигать уголь без выбрасывания многих тонн пыли в воздух. Если уголь сжигать не до углекислого газа и воды, то получаемые полезные продукты — метан, монооксид углерода и водород — можно использовать в различных химических процессах производства углеводородов, топлива и смазочных материалов. По сути, из угля можно получать все те же самые продукты, что и из нефти, но сегодня его в основном используют именно для полного сжигания с целью получения энергии.

Однако даже в этом случае полезные продукты сгорания угля можно использовать для решения различных производственных задач. В нашем крае имеются высочайшие компетенции в этой отрасли, которые мы решили применить, и показали возможность переработки полимерных отходов с использованием углехимических методов», — рассказал кандидат технических наук, ведущий инженер отдела молекулярной электроники КНЦ СО РАН, доцент Сибирского федерального университета Михаил Симунин.

Результаты исследования опубликованы в AIP Conference Proceedings.