About / Advertise
Det går att få solceller med uppemot 60 procents verkningsgrad. Det menar den amerikanske forskaren Lonnie Johnson, som tagit fram en teknik där el alstras genom att värme från solen pumpar vätejoner genom ett membran i ett slutet system.
Den amerikanske kärnfysikforskaren Lonnie Johnson har över 100 patent från sin tid på Nasa. Men hans berömmelse kommer från en helt annan uppfinning - den trycksatta vattenpistolen Super Soaker. Den utvecklade han på sin fritid, och royalties därifrån gav honom tillräckligt många miljoner dollar för att han nu i egen regi ska jobba på att få fram en helt ny typ av teknik för att alstra elektricitet från solstrålning.
Till skillnad från dagens solceller som omvandlar strålning till el i en fotovoltaisk halvledarbaserad process använder Johnson något som kan liknas vid en kombination av en bränslecell och en kompressor i nanoformat. Precis som i en bränslecell cirkulerar väte mellan två membranelektroder. Men till skillnad från bränslecellen är detta ett slutet system. Solens strålar, koncentrerade av speglar, värmer den ena elektroden. Den andra kyls ner av omgivande luft, via en vanlig kylfläns. Den kylande elektroden motsvarar kompressorn.
När processen satts igång med hjälp av en elektrisk puls - det enda inflöde som behövs i systemet - uppstår en tryckskillnad som resulterar i en potentialskillnad mellan elektroderna. Den höga potentialen vid den varma elektroden tvingar den kalla elektroden att pumpa väte från lågt till högt tryck, och på så sätt vidmakthålla tryckskillnaden. Vätejonerna som under tiden passerar genom den varma membranelektroden alstrar elströmmen.
Tekniken kallas för JTEC, Johnson Thermoelectric Energy Conversion, och beskrivs i senaste utgåvan av Popular Mechanics (länk). Enligt tidningen kan innovationen halvera kostnaden för att få fram elkraft ur solenergi.
I teorin ska tekniken ge en verkningsgrad uppemot 60 procent, omkring tre gånger mer än dagens mest effektiva solceller. I praktiken är det dock en bra bit dit. Först inom ett år hoppas Johnson ha en prototyp framme som ska fungera upp till 200 grader C. På längre sikt hoppas han ta fram en högtemperaturvariant, för upp till 600 grader C, byggd på en nyutvecklad keram för membran i mikrometertjocklek. Och det är först vid de temperaturerna som den höga verkningsgraden kan uppnås.
