בצל אדום כמסנן בפנלים סולריים

אנרגיה סולרית נחשבת לאחת הטכנולוגיות המתקדמות והחשובות ביותר להפחתת פליטות פחמן ולמעבר לעולם בר־קיימה מבחינת אנרגיה. אלא שגם היא לא חפה מאתגרים סביבתיים: חלק מהרכיבים בפנלים מבוססים על חומרים שמקורם בנפט, כגון מסנני אולטרה־סגול (UV) מפולי־וויניל פלואוריד (PVF) ופוליאתילן טרפתלט (PET), שנועדו להגן על שכבות הסיליקון העדינות. כעת, מחקר בינלאומי מציג פתרון טבעי וחדשני: שימוש בננו־צלולוזה ובתמצית בצל אדום ליצירת מסנן ביולוגי יעיל ובטוח יותר.

המחקר, שבוצע באוניברסיטת טורקו (Turku) ובאוניברסיטת אלטו (Aalto) בפינלנד עם אוניברסיטת ואחנינגן (Wageningen) בהולנד, בחן חומרים טבעיים ליצירת סרטי הגנה מפני קרינה אולטרה־סגולה. ננו־צלולוזה, הפולימר האורגני הנפוץ ביותר בטבע שמופק מצמחים או חיידקים, שימש כבסיס לסרט. החוקרים ציפו אותו בליגנין, ביוני ברזל ובתמצית בצל אדום. האחרון הוכיח את עצמו כיעיל במיוחד וחסם 99.9% מקרינת ה־UV, תוך עליונות ברורה על מסננים מסחריים מקובלים.

מלבד יעילות גבוהה בחסימת קרינה, מסנן הבצל האדום שמר על עמידות מרשימה לאורך זמן. בבדיקות שכללו חשיפה ממושכת במשך 1,000 שעות - כשנה של אור שמש ישיר - הוא שמר על ביצועים יציבים, בניגוד למסננים אחרים שהתדרדרו עם הזמן. בד־בבד הסרט אפשר מעבר של 80% מהאור בתחום של 650 עד 1,100 ננומטר - בדיוק הטווח הקריטי להפקת אנרגיה בפנלים סולריים מסיליקון, פרובסקיט ופוטו־וולטאיקה אורגנית.

בפנלים מסחריים הזמינים בהיקף רחב קיימות מערכות מיחזור שמאפשרות טיפול במסננים מבוססי נפט, ואילו ביישומים אחרים, כגון מיקרו־חיישנים, ציוד חד־פעמי או מערכות ניידות, לפתרון ביולוגי מתכלה יש יתרון של ממש. הטכנולוגיה עשויה לשמש בהגנה על ציוד אלקטרוני ויישומים אחרים הרגישים לקרינת UV גם מחוץ לתחום האנרגיה הסולרית.

המחקר מדגים כיצד הטבע מספק לאנושות פתרונות כפולים ומגוונים: הן את השמש להפקת אנרגיה מתחדשת והן צמחים, פירות וירקות - במקרה זה בצל אדום - לשיפור ההגנה והקיימות של הטכנולוגיה. לדברי החוקרים, השלב הבא יהיה להרחיב את הבדיקות לקנה מידה גדול יותר כדי לבחון את ההיתכנות הכלכלית והיישומית.

לפרטים נוספים