Заходит фотон в бар... | Франк ван Мирло | TEDxBeaconStreet
-
0:13 - 0:15С апреля
-
0:15 - 0:17я работаю в утреннюю смену,
-
0:17 - 0:19и я понял две вещи.
-
0:19 - 0:234 утра — это всё ещё мучительно рано.
-
0:23 - 0:25Но это также показало мне,
-
0:25 - 0:29что восход может быть
потрясающе красивым. -
0:29 - 0:32В свете, который мы получаем от солнца,
есть что-то волшебное. -
0:32 - 0:34Конечно, свет состоит из фотонов,
-
0:34 - 0:36а фотон — это интересная частица,
-
0:36 - 0:38которая не имеет массы,
-
0:38 - 0:40всегда перемещается со скоростью света
-
0:40 - 0:42и обладает большим количеством энергии.
-
0:43 - 0:44Свет, который мы получаем от солнца,
-
0:44 - 0:47доходит до нас в широком
диапазоне уровней энергии, -
0:47 - 0:51начиная от очень яркого синего света,
-
0:51 - 0:52с такой сильной энергией,
-
0:52 - 0:55что он может взаимодействовать
с молекулами воздуха — -
0:55 - 0:59именно их рассеивание
делает небо голубым — -
0:59 - 1:01до более ленивых красных фотонов,
-
1:01 - 1:05которые свободно перемещаются
по прямой линии сквозь атмосферу, -
1:05 - 1:07поэтому восход солнца может быть красным.
-
1:07 - 1:09Итак, мы получаем
все эти фотоны от солнца, -
1:09 - 1:12все эти разные уровни энергии.
-
1:12 - 1:14В этом заключается трагедия.
-
1:14 - 1:19Когда мы пытаемся собрать эту энергию,
мы подстраиваемся для одной длины волны; -
1:20 - 1:22всё остальное неоптимально.
-
1:23 - 1:25Чтобы понять почему,
-
1:25 - 1:28позвольте мне объяснить,
как работают солнечные батареи. -
1:28 - 1:31Солнечная батарея
состоит из полупроводников, -
1:31 - 1:34и чтобы получить полезное
электричество от полупроводников, -
1:34 - 1:38нужно поднять электрон
от первобытного состояния -
1:38 - 1:39в зону проводимости.
-
1:40 - 1:44Количество необходимой для этого энергии
называется энергетическая щель. -
1:44 - 1:45Существуют три сценария развития.
-
1:45 - 1:49Первый: фотон имеет такую же энергию,
что и энергетическая щель; -
1:49 - 1:52в этом случае можно поднять электрон
в зону проводимости, -
1:52 - 1:54где он сможет выполнить полезную работу.
-
1:54 - 1:56Второй случай:
-
1:56 - 1:59у фотона меньше энергии,
чем у энергетической щели; -
1:59 - 2:00в этом случае,
-
2:00 - 2:02фотоны не используются,
-
2:02 - 2:05потому что у них недостаточно энергии
для освобождения электронов. -
2:05 - 2:06И третий случай:
-
2:06 - 2:10энергия фотона превышает энергию
запрещённой энергетической зоны. -
2:10 - 2:12Что ж, лишняя энергия тратится в пустую,
-
2:12 - 2:17потому что вы получаете
один электрон на один фотон. -
2:17 - 2:20Лучшее, что можно сделать
с помощью такой технологии, -
2:20 - 2:24это собрать около 24% доступной энергии.
-
2:24 - 2:28Современные солнечные батареи
подходят всё ближе к этому пределу. -
2:29 - 2:30В этом году
-
2:30 - 2:32солнечные батареи обеспечат
-
2:32 - 2:36около 5% электроэнергии,
которую мы используем во всём мире. -
2:36 - 2:38Безусловно, этого недостаточно.
-
2:38 - 2:39Чтобы изменить энергогенерацию,
-
2:39 - 2:42мы должны установить
большое количество батарей -
2:42 - 2:46и увеличить мощность каждой панели.
-
2:46 - 2:48Но мы подошли к пограничному пределу.
-
2:49 - 2:51Так как же нам выйти за его рамки?
-
2:52 - 2:55Что ж, есть решение
под названием тандемное соединение. -
2:55 - 2:59В лабораториях Европы
и Соединённых Штатов, -
2:59 - 3:01финансируемых из частных источников,
-
3:01 - 3:03открытия позволили создать
-
3:03 - 3:08рентабельный тандемный модуль,
работающий на двух полупроводниках. -
3:08 - 3:12Верхний материал — это широкая
энергетическая щель с высокими фотонами, -
3:12 - 3:17нижний материал — узкая щель,
улавливающая длинноволновые фотоны. -
3:17 - 3:23Тандемный модуль увеличит мощность
солнечной батареи на 35%. -
3:23 - 3:24Чтобы это стало возможным,
-
3:24 - 3:25мы должны решить
-
3:25 - 3:29всевозможные сложные задачи
инженерии и производства, -
3:29 - 3:31и именно сейчас
-
3:31 - 3:34рентабельное решение задачи
становится доступным, -
3:34 - 3:38и коммерчески пригодные тандемные модули
становятся реальностью -
3:38 - 3:41в самом ближайшем будущем.
-
3:41 - 3:44Это самая важная инновация
в системе солнечных батарей -
3:44 - 3:48с тех пор, как их изобрели
в Bell Labs в 1954 году. -
3:49 - 3:51Где бы они не были развернуты,
-
3:51 - 3:54тандемные установки увеличат
объём выхода энергии с одного акра. -
3:54 - 3:56Они сделают работу каждой установки
более эффективной. -
3:56 - 3:58Это очень важная технология.
-
3:58 - 4:02Нам необходимо развернуть её
там, где она нужны больше всего, -
4:03 - 4:05например в Индии.
-
4:05 - 4:09Индия находится в центре борьбы
с изменением климата. -
4:09 - 4:11Жители страны жаждут найти новые решения,
-
4:11 - 4:15у них самый низкий в мире показатель
энергопотребления на душу населения. -
4:15 - 4:17Индия заслуживает возможность
-
4:17 - 4:21индустриализировать что-то
более привлекательное, чем уголь, -
4:21 - 4:24и тандемные модули
могут стать этой возможностью. -
4:24 - 4:28Представьте мощные тандемные модули,
расщепляющие воду на кислород и водород. -
4:29 - 4:32Благодаря увеличенному выходу энергии
тандемного модуля, -
4:32 - 4:35очищенный водород может стать
экономически целесообразным. -
4:35 - 4:37А когда есть чистый водород,
-
4:37 - 4:42можно хранить огромное количество энергии
в течение длительного времени -
4:42 - 4:46и поддерживать промышленные процессы,
такие как производство стали. -
4:46 - 4:49Тандемные модули —
это качественно новый уровень. -
4:49 - 4:52Сами по себе они недостаточно хороши.
-
4:52 - 4:54Победа в борьбе
с климатическим изменением -
4:54 - 4:56это огромная задача.
-
4:56 - 4:58Сейчас мы проигрываем в этой битве.
-
4:58 - 5:03Мы не сокращаем, а увеличиваемым
выделение углекислого газа. -
5:03 - 5:05Чтобы изменить это,
-
5:05 - 5:07нам нужно кардинально поменять мышление.
-
5:07 - 5:10Нам необходимо
преодолеть критическую точку, -
5:10 - 5:12момент времени, где каждый из нас
-
5:12 - 5:17посчитает, что должен заботиться
и нести ответственность за нашу планету. -
5:18 - 5:20Сегодня мы далеки
от этой поворотной точки, -
5:20 - 5:24но с появлением тандемных модулей
наши средства становятся лучше. -
5:24 - 5:27И теперь мы должны
использовать их во благо.
- Title:
- Заходит фотон в бар... | Франк ван Мирло | TEDxBeaconStreet
- Description:
-
Среди экспертов существует мнение относительно того, как мы можем решить проблему изменения климата. В этом выступлении Франк ван Мирло объясняет, как нам могут помочь передовые технологии, в том числе тандемные солнечные батареи, и показывает наглядное видение лучшего мира.
Если вам стало интересно:
Фотон заходит в бар,
и бармен спрашивает,
вы здесь живёте?
Фотон говорит:
Нет, я путешествую по свету.Франк ван Мирло, генеральный директор 1366 Technologies Inc.
Франк ван Мирло, имея в арсенале дипломы МТИ и Стэнфордского университета по специальности инженерия, последние 12 лет работает над созданием условий для перехода на энергоснабжение без ископаемого топлива. В его исследованиях ему помогает большая команда профессионалов мирового класса.
Это выступление записано на мероприятии TEDx, независимо организованном местным сообществом с использованием формата конференций TED. Подробнее: http://ted.com/tedx
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDxTalks
- Duration:
- 05:29
Retired user accepted Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Retired user approved Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Retired user edited Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Retired user edited Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Retired user edited Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Retired user edited Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Exo luv edited Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet | ||
Exo luv edited Russian subtitles for A photon walks into a bar … | Frank van Mierlo | TEDxBeaconStreet |