< Return to Video

Гнучкі органічні елементи сонячної батареї, які можна надрукувати

  • 0:02 - 0:05
    Думаю, ви помітили, що на мені
    різне взуття.
  • 0:07 - 0:08
    Можливо, це виглядає дивно.
  • 0:08 - 0:10
    Мені трохи ніяково,
  • 0:10 - 0:12
    але це – для демонстрації ідеї.
  • 0:13 - 0:17
    Черевик на моїй лівій нозі
    ідеальний мені за розміром.
  • 0:17 - 0:20
    Ми споживаємо менше природних ресурсів,
  • 0:20 - 0:22
    ніж наша планета може відтворити,
  • 0:22 - 0:27
    і виробляємо менше вуглекислого газу,
    ніж наші ліси та океани можуть поглинути.
  • 0:28 - 0:30
    Це стабільні і здорові умови.
  • 0:30 - 0:34
    На сьогодні ситуація більше схожа
    на мій інший черевик.
  • 0:34 - 0:35
    Він мені завеликий.
  • 0:36 - 0:39
    Другого серпня 2017 року
  • 0:39 - 0:44
    ми вже використали всі ресурси, які наша
    планета могла відновити за цей рік.
  • 0:45 - 0:48
    Це те ж саме, що витратити всі свої гроші
    до 18 числа місяця,
  • 0:48 - 0:52
    а потім взяти кредит для того,
    щоб прожити решту часу.
  • 0:52 - 0:54
    Ви можете робити це кілька
    місяців поспіль,
  • 0:54 - 0:56
    але якщо ви не зміните свою поведінку,
  • 0:56 - 0:58
    рано чи пізно потрапите в халепу.
  • 0:59 - 1:04
    Всі ми знаємо про руйнівні наслідки
    такої надмірної експлуатації:
  • 1:04 - 1:05
    глобальне потепління,
  • 1:05 - 1:07
    підвищення рівня моря,
  • 1:07 - 1:09
    танення льодовиків та полярного льоду,
  • 1:09 - 1:13
    екстремальні зміни кліматичних умов
    та багато іншого.
  • 1:14 - 1:17
    Масштабність цієї проблеми мене засмучує.
  • 1:18 - 1:22
    Ще більше бентежить те, що
    проблему можна вирішити,
  • 1:22 - 1:24
    але ми продовжуємо робити так, як звикли.
  • 1:25 - 1:26
    Сьогодні я хочу розказати вам,
  • 1:26 - 1:31
    як нові сонячні технологіі можуть
    забезпечити наше майбутнє.
  • 1:33 - 1:37
    Будівлі споживають близько 40 відсотків
    енергії від загального обсягу.
  • 1:37 - 1:38
    Вирішення цієї проблеми
  • 1:38 - 1:41
    значно зменшить викиди.
  • 1:41 - 1:44
    Будівля, створена за екологічними
    принципами,
  • 1:44 - 1:46
    може цілком забезпечити себе енергією.
  • 1:47 - 1:48
    Для досягнення цього
  • 1:48 - 1:51
    спочатку потрібно максимально
    зменшити споживання,
  • 1:51 - 1:54
    наприклад, добре утеплюючи стіни
    або вікна.
  • 1:55 - 1:57
    Ці технології доступні.
  • 1:58 - 2:00
    Потрібна енергія для підігріву
    води та опалення.
  • 2:01 - 2:04
    Можна використовувати відновлювану
    енергію сонця
  • 2:04 - 2:06
    на сонячних термальних установках,
  • 2:06 - 2:08
    або енергію землі та повітря
    через теплові помпи.
  • 2:08 - 2:10
    Усі ці технології доступні.
  • 2:11 - 2:13
    Потрібна лише електрика.
  • 2:14 - 2:18
    Існує декілька способів отримання
    відновлюваної електроенергії,
  • 2:18 - 2:21
    але скільки будинків ви бачили
    з вітряком на даху
  • 2:21 - 2:23
    або водяною електростанцією в саду?
  • 2:23 - 2:27
    Напевно, не так багато, тому що зазвичай
    це не має сенсу.
  • 2:27 - 2:30
    На дахах та фасадах будівель – багато
    сонячної енергії.
  • 2:31 - 2:36
    Потенціал її накопичення – величезний.
  • 2:37 - 2:39
    Візьмемо Європу як приклад.
  • 2:39 - 2:43
    Якщо використати всю площу, яка добре
    освітлюється сонцем
  • 2:43 - 2:45
    і незатінена,
  • 2:45 - 2:48
    то кількість генерованої енергії
  • 2:48 - 2:52
    може становити 30 відсотків від загальних
    потреб.
  • 2:52 - 2:55
    Але сучасні сонячні батареї небездоганні.
  • 2:56 - 2:58
    Вони пропонують гарне
    співвідношення ціни і якості,
  • 2:58 - 3:01
    але їхній дизайн не ідеальний.
  • 3:01 - 3:03
    А це вже естетична проблема.
  • 3:03 - 3:06
    Люди часто уявляють собі саме
    таку картинку
  • 3:06 - 3:08
    сонячних батарей на будинках.
  • 3:08 - 3:10
    Це непоганий варіант,
  • 3:10 - 3:13
    але коли мова йде про будівлі,
    вулиці й архітектуру,
  • 3:13 - 3:15
    естетика має значення.
  • 3:16 - 3:20
    Тому на будівлях на сьогодні не так багато
    сонячних батарей.
  • 3:20 - 3:21
    Вони просто не вписуються.
  • 3:22 - 3:26
    Наша команда працює над цілковито
    іншою технологією сонячних батарей –
  • 3:26 - 3:30
    органічною фотоелектрикою або ОФЕ.
  • 3:30 - 3:31
    Термін органічний означає,
  • 3:31 - 3:35
    що матеріал, який використовується для
    поглинання світла та генерації заряду,
  • 3:35 - 3:37
    в основному складається з вуглецю,
  • 3:37 - 3:39
    а не з металу.
  • 3:39 - 3:42
    Ми використовуємо суміш полімерів,
  • 3:42 - 3:45
    яка утворена послідовністю одиниць,
  • 3:45 - 3:47
    як перлини у намисті,
  • 3:47 - 3:50
    і маленьку молекулу, яка нагадує
    футбольний м’яч,
  • 3:50 - 3:51
    і називається фулерен.
  • 3:52 - 3:56
    Ці дві сполуки змішуються і
    розчиняються, утворюючи чорнило.
  • 3:56 - 3:58
    У вигляді чорнила
  • 3:58 - 4:02
    ними можна друкувати безперервно
    за допомогою простих методів друку,
  • 4:02 - 4:06
    таких як слот-герметик,
    на гнучких матеріалах.
  • 4:07 - 4:09
    У результаті ми отримуємо тонкий
    активний шар,
  • 4:09 - 4:11
    який поглинає енергію сонця.
  • 4:12 - 4:14
    Цей активний шар надзвичайно ефективний.
  • 4:16 - 4:19
    Достатня товшина шару лише 0,2 мікрометра
  • 4:19 - 4:21
    для поглинання сонячної енергії.
  • 4:21 - 4:24
    Це в 100 разів тонше, ніж людське волосся.
  • 4:25 - 4:27
    Наведемо ще один приклад:
  • 4:27 - 4:30
    візьмемо один кілограм базового полімеру
  • 4:30 - 4:32
    і перетворимо його на активне чорнило.
  • 4:33 - 4:34
    Цієї кількості чорнила
  • 4:34 - 4:38
    достатньо, щоб надрукувати сонячну
    батарею з футбольне поле.
  • 4:39 - 4:43
    ОФЕ матеріали надзвичайно економні,
  • 4:43 - 4:46
    що є найважливішим для сталого розвитку.
  • 4:47 - 4:49
    Після друку
  • 4:49 - 4:52
    ви можете отримати ось такий сонячний
    модуль.
  • 4:53 - 4:55
    Він трохи схожий на пластикову плівку

  • 4:55 - 4:57
    і має схожі властивості.
  • 4:58 - 4:59
    Він легкий,
  • 5:00 - 5:02
    гнучкий,
  • 5:02 - 5:04
    напівпрозорий.
  • 5:07 - 5:09
    Він може збирати енергію сонця
    просто неба
  • 5:09 - 5:11
    і у середині приміщення,
  • 5:11 - 5:14
    як ви бачите на прикладі цього
    невеликого світлодіода.
  • 5:15 - 5:17
    Пластиковий сонячний модуль
  • 5:17 - 5:20
    має переваги легкості й гнучкості.
  • 5:21 - 5:25
    Перше – важливо для будівель
    у тепліших регіонах.
  • 5:25 - 5:29
    Тут дахи не розраховані на додаткові
    навантаження.
  • 5:29 - 5:32
    Вони не витримають навіть снігу взимку.
  • 5:32 - 5:36
    Тому важкі кремнієві сонячні елементи
    не можна використовувати,
  • 5:36 - 5:39
    а легкі сонячні батареї
    добре підходять.
  • 5:40 - 5:43
    Гнучкість важлива
  • 5:43 - 5:46
    для поєднання сонячних елементів
    з мембранною архітектурою.
  • 5:47 - 5:50
    Уявіть собі вітрила Сіднейської опери
    як електростанції.
  • 5:51 - 5:53
    Можна також поєднати сонячну фольгу
  • 5:53 - 5:56
    зі звичайними будматеріалами,
    такими як скло.
  • 5:56 - 5:59
    Багато скляних елементів фасадів
    містять фольгу
  • 5:59 - 6:01
    у складі безпечного скла.
  • 6:01 - 6:05
    Не складно доповнити будівельний
    процес ще фольгою,
  • 6:05 - 6:08
    щоб елемент фасаду містив сонячний елемент
  • 6:08 - 6:09
    і виробляв електрику.
  • 6:11 - 6:13
    Крім оригінального вигляду,
  • 6:13 - 6:17
    ці інтегровані сонячні елементи
    мають ще дві важливі переваги.
  • 6:18 - 6:21
    Пам'ятаєте сонячну батарею, прикріплену
    до даху, яку я вам показувала?
  • 6:21 - 6:24
    У цьому випадку спочатку
    встановлюється дах,
  • 6:24 - 6:26
    а потім – сонячний елемент.
  • 6:26 - 6:28
    Це збільшує витрати на установку.
  • 6:29 - 6:31
    Інтегровані сонячні батареї
  • 6:31 - 6:34
    встановлюються як один елемент,
  • 6:34 - 6:37
    який одночасно виконує функції
    покриття будівлі
  • 6:37 - 6:38
    і сонячної батареї.
  • 6:39 - 6:41
    Крім економії витрат на встановлення,
  • 6:41 - 6:43
    це також економить ресурси,
  • 6:43 - 6:46
    так як дві функції об'єднані
    в один елемент.
  • 6:46 - 6:48
    Я вже розповідала про ці функції.
  • 6:48 - 6:50
    Мені така батарея подобається.
  • 6:50 - 6:53
    Можливо, у нас різні смаки
    чи різні вподобання в дизайні ...
  • 6:54 - 6:55
    Це не проблема.
  • 6:55 - 6:57
    Технології друку
  • 6:57 - 7:01
    можуть з легкістю змінювати форму і дизайн
    сонячних батарей.
  • 7:02 - 7:04
    Це дасть змогу архітекторам,
  • 7:04 - 7:06
    планувальникам та власникам будівель
  • 7:06 - 7:10
    використовувати ці технології
    на свій розсуд.
  • 7:15 - 7:19
    Хочу підкреслити, що лабораторія не може
    цього забезпечити.
  • 7:19 - 7:21
    Потрібно ще кілька років для
    масового прийняття,
  • 7:21 - 7:24
    але ми вже на початку комерціалізації,
  • 7:25 - 7:28
    декілька компаній запустили
    нове виробництво.
  • 7:29 - 7:30
    Вони нарощують потенціал,
  • 7:30 - 7:32
    як і ми, з чорнилами.
  • 7:37 - 7:38
    (Черевик падає)
  • 7:41 - 7:44
    Той, що мені за розміром – набагато
    комфортніший.
  • 7:44 - 7:45
    (Сміх)
  • 7:45 - 7:48
    Це – потрібний розмір і масштаб.
  • 7:48 - 7:52
    Ми повинні повернутися до правильних
    масштабів енергоспоживання.
  • 7:53 - 7:56
    Вуглецево-нейтральні будівлі –
    це важливий крок.
  • 7:56 - 7:57
    Європа
  • 7:58 - 8:01
    поставила мету декарбонізувати
    будівельний фонд до 2050.
  • 8:01 - 8:05
    Я сподіваюся, що органічна фотоелектрика
    становитиме велику частку.
  • 8:06 - 8:08
    Ось декілька прикладів.
  • 8:08 - 8:13
    Це перша комерційна інсталяція
    друкованих органічних сонячних елементів.
  • 8:13 - 8:17
    «Комерційна» означає, що вони
    надруковані на промисловому устаткуванні.
  • 8:18 - 8:21
    Так звані «сонячні дерева» –
    частина німецького павільйону
  • 8:21 - 8:24
    на Всесвітній виставці 2015 року в Мілані.
  • 8:25 - 8:27
    Вони забезпечили затінення протягом дня
  • 8:27 - 8:29
    і освітлення ввечері.
  • 8:30 - 8:33
    Вас можливо дивує, чому така
    була обрана така восьмикутна форма.
  • 8:34 - 8:35
    Відповідь проста:
  • 8:35 - 8:38
    архітектори хотіли отримати такий
    візерунок тіней на підлозі,
  • 8:38 - 8:40
    зробили замовлення,
  • 8:40 - 8:41
    їх надрукували відповідно до проекту.
  • 8:42 - 8:44
    Далека від практичної реальності,
  • 8:44 - 8:48
    ця інсталяція вільної форми захопила
    уяву запрошених архітекторів
  • 8:48 - 8:49

    більше, ніж ми очікували.
  • 8:50 - 8:53
    Таке втілення вже ближче до проектів
  • 8:53 - 8:55
    та функцій, на які ми націлені.
  • 8:55 - 8:58
    В офісній будівлі бразильського міста
    Сан-Паулу
  • 8:58 - 9:02
    напівпрозорі органічні сонячні батареї
    інтегровані у скляний фасад,
  • 9:02 - 9:03
    виконують різні функції.
  • 9:04 - 9:07
    По-перше, вони забезпечують затінення
    зал для засідань.
  • 9:07 - 9:12
    По-друге, логотип компанії
    представлений дуже сучасно.
  • 9:13 - 9:15
    Звісно, виробляється електроенергія,
  • 9:15 - 9:17
    що зменшує енергетичні потреби
    цієї споруди.
  • 9:18 - 9:19
    Це шлях в майбутнє,
  • 9:19 - 9:22
    будинки більше не є споживачами енергії,
  • 9:22 - 9:23
    вони – її постачальники.
  • 9:24 - 9:27
    Я хочу, щоб сонячні батареї стали
    органічно інтегрованими
  • 9:27 - 9:29
    у зовнішні фасади наших будівель
  • 9:29 - 9:32
    у цілях ресурсоефективності та естетики.
  • 9:33 - 9:37
    На дахах кремнієві сонячні батареї
    залишаться популярними.
  • 9:37 - 9:42
    Але для того, щоб використати
    потенціал всіх фасадів і площ,
  • 9:42 - 9:44
    наприклад, напівпрозорі площі,
  • 9:44 - 9:47
    похилі поверхні та затінені області,
  • 9:47 - 9:52
    органічні сонячні батареї стануть
    у нагоді.
  • 9:52 - 9:57
    Вони можуть мати будь-яку форму за
    бажанням архітекторів та планувальників.
  • 9:57 - 9:59

    Дякую.
  • 9:59 - 10:02
    (Оплески)
Title:
Гнучкі органічні елементи сонячної батареї, які можна надрукувати
Speaker:
Ханна Бюркштюммер
Description:

На відміну від сонячних батарей, які ви звикли бачити, елементи органічної фотоелектричної енергетики виготовляються із розчинених сполук, схожих на чорнило. Ці елементи можна друкувати та формувати за допомогою звичайної техніки. У результаті ми отримуємо легку, гнучку, напівпрозору плівку, яка перетворює енергію сонця на електрику. Ханна Бюркштюммер пояснює нам, як ці елементи створюються і як вони можуть змінити енергетику всього світу.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:15

Ukrainian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.