Ученые из Колледжа инженерных, математических и физических наук Эксетерского университета (Великобритания) разработали решение в области возобновляемых источников энергии, которое может сделать переворот в стройиндустрии.
Профессор Тапас Маллик, д-р Хасан Байг и Джим Уильямс (менеджер по инновациям, взаимодействию и коммерческому внедрению) создали новые технологичные устройства, которые идеально монтируются в стеклянные блоки. Фасады с инновационным продуктом, называемым солнечным стеклоблоком (Solar Squared), будут не только вырабатывать электроэнергию, пропуская много света в здание, но также и обеспечат хорошую теплоизоляцию.
«Здания потребляют более 40% всей вырабатываемой электроэнергии в мире, — говорит д-р Байг, работающий в Институте окружающей среды и экологии графства Корнуолл в Англии.
Установка стандартных солнечных батарей требует много монтажного места и портит внешний вид. Мы хотели это исправить, представляя технологию, которая стала бы частью фасада здания. Теперь у нас есть возможность построить не создающие никаких неудобств и не портящие пейзаж, доступные, эффективные и привлекательные гелиотехнологии как часть архитектуры зданий с высоким потреблением энергии».
Солнечная энергетика считается самой природосберегающей в отрасли, но ее развитие сдерживается высокой стоимостью монтажа фоточувствительных панелей и их отрицательным визуальным воздействием на архитектуру здания. Ключом к развитию всего потенциала солнечных технологий будет внедрение непосредственно в строительные материалы.
Солнечные стеклоблоки разработала команда города Эксетера, вовлекая в свой проект консультации и обратную связь крупного предприятия по производству строительных стеклоблоков Glass Block Technology Ltd и несколько других идейных представителей бизнеса графства Корнуолл. Джим Уильямс рассказывает: «Совместный подход производителей стеклоблоков, профессиональных строительных проектировщиков и наших ученых доказал свою состоятельность». Под руководством Джима в разработке участвовали представители Университета города Фолмаут, проектного бюро Vital Spark Creative и компании Engine House.
Д-р Байг работал над несколькими концептуальными технологиями солнечной энергетики для строительной промышленности последние несколько лет. Ему вручили премию «За вклад в надежное будущее экологии» в Эксетерском университете в 2013 году, когда он занимался докторской диссертацией. Последняя награда «За вклад в науку» Исследовательского совета инженерных и физических наук (EPSRC) сделала стелкоблоки главным фокусом их работы.
Солнечные стеклоблоки, патент на которые находится на рассмотрении, состоит из оптических элементов, направляющих свет на маленькие фотоэлементы. Они вплавляются в стеклоблок на этапе производства и собирают большую долю диффузной компоненты солнечного излучения даже при монтаже в вертикальную стену. Поглощение световой энергии становится особенно практичным в городских условиях. Блочно-модульное исполнение не ограничивает масштабы строительства и позволяет не нарушать целостность архитектуры. Простая по своей природе технология позволяет встраивать ее в обычные строительные материалы с огромным полем применения.
«Принимая во внимание, что у нас есть последние ноу-хау-разработки в области солнечной энергетики, дело остается за малым — выбрать пару для прекрасного союза материала и технологии», — метафорично поясняет д-р Байг. «Мы можем доработать изготовление любых материалов своей технологией, вместо того, чтобы полностью менять процесс производства. Таким образом, достаточно встроиться в производственную цепочку и рынок сбыта материала».
С таким подходом получается, что множество материалов для фасадов зданий могут начать вырабатывать электроэнергию. Теоретически, сделав всего немного изменений в производственном процессе строительных материалов, можно оказать существенное влияние на энергетическую независимость всей планеты.
Однако, нужно решить несколько задач. «Одна из задач — двойная функция как архитектурного строительного материала, так и энергоисточника», — говорит д-р Байг. Не совсем просто объяснить экономический эффект от многофункционального встраиваемого фотоэлектрического элемента. Люди часто сравнивают со стандартными солнечными батареями на крышах, но забывают включать стоимость основного строительного материала, чтобы определить действительную выгоду предложения. Словом, солнечные стеклоблоки должны быть дешевле, чем обычные кирпичи плюс оплата за электричество.
К тому же, покупатели и архитекторы недостаточно информированы о потенциале таких решений. Один из способов борьбы с неосведомленностью — регистрация в базе данных для создания информационной модели здания, в которой есть полный список строительных материалов, поле их применения и размер возможного энергосбережения.
Д-р Байг делится: «На данный момент я веду переговоры с Национальным центром солнечной энергии и Научно-исследовательским институтом по строительству о том, как можно добавить наш инновационный продукт в платформы для создания информационной модели здания, которые сделают продукт доступным архитекторам и строительным проектировщикам по всему миру».
Команда ищет стройплощадку, на которой можно было бы продемонстрировать всю эффективность солнечных стеклоблоков, а также инвестиции для стартапа.
