Dron so solárnymi článkami využíva slnečné svetlo na nabíjanie
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 24. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Viacrotorové drony si možno jedného dňa budú môcť samé nabíjať batérie, keď sú vonku, namiesto toho, aby sa museli vracať do nabíjacej stanice. Mohli by tak urobiť prostredníctvom palubných ultratenkých solárnych článkov, ktoré už boli úspešne testované na malej kvadrokoptére.
Jedným z dôvodov, prečo teraz nevidíme drony v širšom používaní, je to, že väčšina z nich môže lietať len asi 30 minút, kým sa im vybije batéria. To znamená, že sa zvyčajne obmedzujú na cesty zo svojej základne do cieľa a späť, ktoré v každom smere trvajú len 15 minút.
Jednou alternatívou je nechať ich zastaviť sa na nabíjacích staniciach pozdĺž ich pridelených trás podľa potreby, ale tieto stanice by museli byť postavené, napájané a udržiavané. Okrem toho by drony boli obmedzené na sledovanie letových trás, ktoré by zahŕňali tieto stanice.
To je miesto, kde prichádzajú na rad nové ľahké a flexibilné solárne články, ktoré vytvorili vedci z rakúskej Univerzity Johannesa Keplera v Linzi. Sú vyrobené z polovodičového materiálu známeho ako perovskit a majú hrúbku menej ako 2,5 mikrometra, čo je len 1 / 20 šírky ľudského vlasu. No dôležité je, že majú účinnosť až 20,1 % pri premene slnečného svetla na elektrinu a navyše sa môžu pochváliť výkonom až 44 wattov na gram.
V teste tejto technológie vedci namontovali kruhové pole 24 článkov na komerčne dostupnú miniatúrnu kvadrokoptéru CX10, ktorá bola nazvaná ako Solar Hopper. Pole tvorilo len 1 / 25 celkovej hmotnosti upraveného dronu, pričom samotné články tvorili iba 1 / 400 hmotnosti.
Pre jednu sériu vnútorných skúšok, ktoré sa uskutočnili pod umelým zdrojom svetla simulujúcim slnečné svetlo, sa dron opakovane 10 sekúnd vznášal na polovičný výkon, potom pristál a nechal sa 30 minút nabíjať. Úspešne dokončil šesť z týchto cyklov „nabíjanie-let-nabíjanie“ a mohol by v nich pokračovať donekonečna.
V ďalšej sérii experimentov sa dron Solar Hopper opäť vznášal na polovičný výkon, ale tentoraz to bolo ponechané až do vybitia batérie. Tieto testy boli vykonané s pripojeným solárnym panelom aj bez neho. Zistilo sa, že po pripojení poľa so solárnymi článkami sa doba letu predĺžila o približne 6 %.
To nie je síce veľa, ale táto technológia je určená skôr na to, aby umožnila dronom zastaviť a nabiť sa všade tam, kde je slnečné svetlo dostupné, nie na to, aby im umožnila nabíjanie počas letu. Okrem toho vedci poukazujú na to, že toto číslo by bolo väčšie, ak by bol samotný dron upravený tak, aby bol energeticky efektívnejší. A samozrejme, technológia by mohla mať využitie aj mimo nabíjania dronov.
„Ultra tenké a ľahké solárne články majú nielen obrovský potenciál zmeniť spôsob výroby energie v leteckom a kozmickom priemysle, ale existuje aj široká škála aplikácií, ktoré zahŕňajú nositeľnú elektroniku a internet vecí, ktoré z toho môžu ťažiť,“ hovorí Christoph Putz, jeden z hlavných autorov štúdie. „Ľahká, prispôsobivá a vysoko účinná fotovoltaika je kľúčom k vývoju novej generácie sebestačných energetických systémov.“
Článok o výskume, ktorý viedli profesori Martin Kaltenbrunner a Niyazi Serdar Sariciftci, bol nedávno publikovaný v Nature Energy.
