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

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

На фото: солнечные панели

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

Схема разрушения биоразлагаемой мульчи

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.