Motýl inspiroval vědce k vylepšení solárních panelů

S lehkostí motýlích křídel navrhli inženýři z University v Exeteru technické vylepšení designu fotovoltaických panelů, jež může významně zvýšit výkon solárních instalací. Inspirací se jim stali motýli z řádu bělásků, kteří jsou přírodní přeborníci v efektivitě využívání slunečních paprsků.

Převést dopadají světlo na využitelnou energii, učinit tak rychle a především efektivně. Úkol inženýrů v oblasti fotovoltaiky zůstává po léta neměnný, jen zdroje jejich nápadů se liší. V Exeteru nyní vsadili na drobného motýla, běláska řepového, jehož tvarové uspořádání křídel mu umožňuje optimalizovat příjem sluneční energie.

Bělásek totiž vylétá za svou potravou poměrně brzo z rána, o poznání dříve než jiná létající konkurence. A k tomu aby v předstihu zahřál své letové svalstvo, rozprostírá své křídla do tvaru písmene V.

Jednoduché véčko spolu se specifickým povrchem křídel umožňuje nastartovat běláskům svaly o polovinu rychleji, než jiným hmyzím letcům. Pokud by se tento přírodní design aplikoval na solární panely, mohlo by teoreticky dojít k výraznému zvýšení výkonu solárních panelů.

„Je to všechno o poměru váhy a energie,“ říká profesor Tapas Mallick z exeterského Institutu životního prostředí a udržitelnosti (ESI). „Motýlí křídla dokáží vstřebat a využít energii, navzdory své nepatrnosti, až 17 x lépe, než činí solární panely. Je to mnohem efektivnější přístup, než o jaký se v průmyslovém měřítku snažíme.“

Bělásci se navíc dokáží „nastartovat“ i za podmračným a málo slunečných dní. „Příčinou je reflektivní prohřívání povrchu, kdy se díky specifickým podpovrchovým strukturám na křídlech paprsky odráží a plně využívají k zahřátí svalstva,“ dodává Mallick.

Úhel sklonu motýlích křídel (vzhledem k tělu) 17° pak zvyšuje teplotu povrchu o 7,3° C, než kdyby křídla ležela rovně. Využít takové uspořádání a povrchové struktury by se pochopitelně dalo i u solárních instalací. „Je to ale otázka užitého materiálu, a bude to vyžadovat mnoho-oborový přístup,“ připouští Mallick.

Na základě „technologického designu“ motýlích křídel by bylo možné navrhnout odlehčené struktury schopné absorbovat sluneční záření, a efektivně jej energeticky zhodnocovat. „Výraznou změnu to může přinést i do oblasti solárně-koncentračních elektráren,“ říká Richard Constatnt.

„Vylehčená struktura s vyšším reflexním faktorem by činila zařízení mnohem efektivnější.“ Jisté je, že bělásek není jen obyčejný hmyzí škůdce, ale jedním z nejefektivněji hospodařících živočichů, pokud jde o práci se solární energií.