იაპონიის მეცნიერებმა მზის ენერგიის სფეროში მნიშვნელოვანი წინსვლა განახორციელეს, ტიტანისა და სელენის გამოყენებით შექმნეს მზის პანელები, რომლებიც ტრადიციულ უჯრედებზე 1000-ჯერ უფრო ეფექტურია. ეს ინოვაციური მიდგომა არა მხოლოდ მნიშვნელოვნად ზრდის ეფექტურობას, არამედ პოტენციურად გარდაქმნის მთელ მზის ენერგიის გენერაციის სექტორს.
ტრადიციული მზის პანელები იყენებენ სილიციუმზე დაფუძნებულ მასალებს, მაშინ როცა ახალი იაპონური ტექნოლოგია მოიცავს ტიტანისა და სელენის ფენების გამოყენებას ფოტოვოლტურ უჯრედებში. მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ტიტანის ოქსიდისა და სელენის ფენებს შორის ადჰეზიის გაუმჯობესებით, შესაძლებელი გახდა ენერგიის კონვერსიის ეფექტურობის ამაღლება და იმავე რაოდენობის მზის შუქიდან მეტი ელექტროენერგიის გენერირება. მათ ეს ტექნოლოგია მსოფლიოს წარუდგინეს პუბლიკაციაში "Solar Energy Materials and Solar Cells".
ტიტანი არის ლითონი, რომელსაც აქვს განსაკუთრებული სიმტკიცე და კოროზიის მიმართ მდგრადობა, რაც მას მრავალი საინჟინრო გამოყენებისთვის გამოსადეგს ხდის. თუმცა, მისი ენერგოინტენსიური მოპოვების პროცესი ყოველთვის ძალიან ძვირი იყო ფართო გამოყენებისთვის. ტოკიოს უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შეიმუშავეს მოპოვების პროცესი, რომელიც შეიძლება საბოლოოდ დაარღვიოს ტიტანის ღირებულების ბარიერი და გახადოს იგი უფრო ხელმისაწვდომი მრავალი გამოყენებისთვის, მათ შორის მზის ენერგიისთვის. ამ კვლევის შედეგები, გამოქვეყნებული "Nature Communications"-ში, შორსმიმავალი შედეგები აქვს, არა მხოლოდ განახლებადი ენერგიის ინდუსტრიისთვის, არამედ სხვა სფეროებისთვისაც, რომლებიც იყენებენ ტიტანს, როგორიცაა აეროკოსმოსური ინდუსტრია და სამედიცინო ტექნოლოგიები.
ტიტანის მადნიდან ჟანგბადის მოცილებისა და სუფთა ლითონის მისაღებად საჭიროა მაღალი ენერგიის შეყვანა, რაც ტიტანს ძალიან ძვირს ხდის მრავალი სამრეწველო გამოყენებისთვის. თუმცა, ახალი იაპონური მოპოვების პროცესი იყენებს იშვიათ ელემენტს, სახელად იტრიუმს, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ტექნოლოგიებში, მათ შორის LED ეკრანებსა და სუპერგამტარებში. მკვლევარებმა მოახდინეს გამდნარი ტიტანის რეაქცია იტრიუმის ლითონთან, რათა მიეღოთ დაბალი ღირებულების, მყარი, დეოქსიგენირებული ტიტანის შენადნობი.
მიუხედავად იმისა, რომ ახალი პროცესი ბევრად უფრო ეკონომიურია, იტრიუმს ასევე აქვს თავისი ნაკლოვანებები. იტრიუმი აშკარად დიდი სარგებელია ტიტანის გასუფთავებისთვის, მაგრამ პრობლემა ჩნდება, რადგან მიღებული პროდუქტი შეიცავს 1%-მდე იტრიუმს, რაც შეიძლება გავლენა იქონიოს ტიტანის გამძლეობასა და კოროზიის მიმართ მდგრადობაზე. ეს ეფექტები შეიძლება მნიშვნელოვანი გამოწვევა იყოს ისეთ სექტორებში, როგორიცაა ელექტრონიკა და აეროკოსმოსი. მიუხედავად ამისა, მიმდინარეობს ძალისხმევა ამ საკითხების გადასაჭრელად და იტრიუმის მიერ გამოწვეული დაბინძურების შესამცირებლად, ხოლო მაინც შენარჩუნდეს ხარჯების დაზოგვის სარგებელი. ასე რომ, შეიძლება გახსნას უამრავი დამატებითი გამოყენება იაფი ტიტანისთვის.
ეს შესანიშნავი სამეცნიერო ინოვაციების მოგზაურობა აქ არ მთავრდება. განახლებადი ენერგიის სექტორი მზად არის დრამატული ტრანსფორმაციისთვის, რადგან ჩვენ ვცდილობთ უფრო ეფექტურად გამოვიყენოთ მწვანე რესურსები. მიუხედავად იმისა, რომ იტრიუმის პრობლემა საჭიროებს მოგვარებას, საერთო პერსპექტივა ოპტიმისტურია. ეს ნამდვილად ნაყოფიერი ნიადაგია მომავალი ინვესტიციებისთვის, რადგან უწყვეტი კვლევა და განვითარება შეიძლება გამოიწვიოს მასშტაბურობისა და ეფექტურობის გაუმჯობესებას.
ამ ტექნოლოგიის სრული პოტენციალის რეალიზაციის გასაღები მდგომარეობს უწყვეტ ინვესტიციებსა და გლობალურ თანამშრომლობაში. ამ მცდელობაში წარმატება შეიძლება გამოიწვიოს მზის ენერგიის ახალი ეპოქის დაწყებას, რაც გახდის სუფთა ენერგიას უფრო ძლიერს, უფრო ხელმისაწვდომს და უფრო ხელმისაწვდომს. შემდეგი თაობის მზის პანელებისა და უფრო ხელმისაწვდომი ტიტანის გამოჩენით, განახლებადი ენერგიის მომავალი არასოდეს ყოფილა ასეთი ამაღელვებელი.
