V každou chvíli žhaví povrch naší planety 89 tisíc TW slunečního záření. S našimi solárními technologiemi sice děláme pokroky, ale stále nedovedeme využít plný potenciál slunečního spektra. Důvodem je především to, že současné technologie nezvládnou absorbovat v plné šíři ultrafialové, viditelné a infračervené záření.
Tým jihokorejské KU-KIST Graduate School of Converging Science and Technology v Soulu nedávno dokázal prolomit toto omezení s využitím samoorganizujících shluků zlatých nanokuliček, kterým Seungwoo Lee a jeho kolegové říkají plazmonické koloidální mikrokuličky (plasmonic colloidal supraballs). S nimi je možné vytěžit téměř celé využitelné spektrum slunečního záření.
Sluneční záření dopadající na zemský povrch představuje zhruba ze 3-5 procent ultrafialové záření, 40-45 procent viditelné a 50-55 procent infračervené záření. Solární články typicky využívají viditelné záření a část blízce infračerveného záření. Zbytek, což představuje stále hodně energie, nevyužijí. Podobné omezení platí pro solární a termální kolektory tepla.
Technologie mikrokuliček zlata je založená na koloidální suspenzi nanočástic zlata, které se samovolně uspořádávají po tisícovkách do kuliček mikrometrové velikosti čili zmíněných „mikrokuliček.“ Pak se roztok s mikrokuličkami nanese na keramický povrch termoelektrického generátoru, kde vytvoří hustý film, který absorbuje velkou část dopadajícího slunečního záření.
V současnosti již existují podobné filmy z nanočástic zlata. Často ale jen omezeně absorbují sluneční záření, mají problém s úhlem dopadajícího záření, poškozuje je teplo a bývají dost nákladné. Mikrokuličky využívají rezonance na povrchu nanočástic i v rámci mikrokuliček jako celku a díky nim absorbují fotony ultrafialového, viditelného a blízce infračerveného záření, přičemž podstatnou část jejich energie přemění na teplo.
Technologie mikrokuliček je navržená především pro termální solární systémy nebo hybridní fotovoltaické-termální systémy. Její výhodou je jednoduchá výroba i použití, stejně jako to, že je pohodlně kompatibilní s již existujícími komerčními systémy.
Video: Seungwoo Lee's talk on Chiro-Optics
Literatura
Jak vyrobit nanočástice z krystalů zlata světlem?
Autor: Stanislav Mihulka (10.07.2016)
Nejtenčí zlato světa má tloušťku pouhé 2 atomy
Autor: Stanislav Mihulka (20.08.2019)
Nanovláknový aerogel ze syrovátky velmi účinně těží zlato z e-odpadu
Autor: Stanislav Mihulka (09.03.2024)
Splněný sen alchymistů. Detektor ALICE potvrdil přeměnu olova na zlato
Autor: Stanislav Mihulka (11.05.2025)
Vědci extrémně přehřáli zlato a neúmyslně vyvrátili letitou teorii
Autor: Stanislav Mihulka (25.07.2025)
Sluncem napájené nanočástice umožňují syntézu amoniaku při pokojové teplotě
Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2026)
Diskuze:
Petr Nováček,2026-03-01 11:38:58
Takže pouze přeměna na teplo, ne přímo na výrobu elektřiny. A navíc drahé materiály.
Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
Jan Dolinár,2026-02-28 23:03:11
Dost velkou nevýhodou tady bude cena. Pokud se nepovede replikovat podobný proces s levnějším materiálem, tak to nejspíš nemá šanci na praktické využití.
Re: Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
Martin Novák2,2026-03-02 08:59:10
Možná to má šanci na využití, obsahuje to totiž kouzelné slovíčko "solární" které naprosto drtí veškeré cenové překážky a umožňuje pominout jakoukoliv ekonomickou návratnost.
Slova jako "solární", "obnovitelné" a "udržitelné" nejenom vypínají logiku a obcházejí kontrolu jestli je to vůbec pravda, ale vypínají i kapitalizmus a přepnou ekonomiku případu do čistého socializmu a plánovaného hospodářství kde se plán plní ať to stojí co to stojí, na mrtvé a následky nehledě.
Re: Re: Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
Jan Pastrnak,2026-03-02 11:51:07
Skvele napisane, moje slova :)
Re: Re: Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
Jan Plavec,2026-03-03 06:57:51
Ono ve skutečnosti lze různě zvyšovat efektivitu solárů např. pouhým čištěním. Nedělá se to z ekonomického hlediska. Je jednodušší vyrobit dva obyčejné solární navíc, než jeden zlatý. Nebojím se, že by toto cokoli změnilo.
Re: Re: Re: Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
Martin Novák2,2026-03-03 09:38:41
Kdyby někomu šlo o efektivitu tak místo 800 miliard utopených v solárním tunelu v.1.0 máme tři další Temelíny a jedeme čistě bez jakéhokoliv CO2 24/7. Místo toho jsme za ty peníze dostali 3% energie v době kdy není potřeba, 4x dražší energii a solární tunel v.2.0.
Čištění se dělá, třeba u pouštních instalací a v případě zrcadlových koncentrátorů je nezbytné. V našich podmínkách je čistí déšť. Myslím že jsem někde viděl že v Německu je čistí destilovanou vodou.
Ovšem pro skutečné zvýšení efektivity byste musel na ty panely svítit 24/7. Jinak musíte použít horkou zálohu nebo baterii která je sama o sobě téměř tak drahá jako energii vyrobit přímo bez solárů.
Křetínský prý řekl že vyrábí megawatthodinu za 86 Euro a z toho je 80 euro pokuta za to aby ta energie nevypadala tak levná ve srovnání s větrem a soláry. Stejně je i tak levnější a proto soláry potřebují preferenční výkup.
Re: Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
Jaroslav Brož,2026-03-05 08:30:57
Zdravím mám dotaz. Jedná se o nano shluky. Běžně máme řadu budov, soch a pod pokryté plátkovým zlatem. Už staletí poměrně ve velkém. Je cena nanovrstvy opravdu problém?
Re: Re: Zlato je drahé, i v podobě mikrokuliček
F M,2026-03-05 11:51:04
Tisíce kilometrů čtverečních, deset tun, spíše sta (minimálně, možná i tisíc, dám dole čísla) na jeden km2, vystavených atmosféře? Mám spíš obavy o ekologii (těžba chemie nanesení a spol) a vůbec dostupnost materiálu (s cenou citlivou na cokoli, natož ztráty komodity). Ještě ke všemu je třeba to zlepšení sledovat vzhledem k materiálům se stejným účelem, ta čísla vypadají úžasně oproti voltaice, ve skutečnosti se vztahují k oblasti kde je běžné mít přes 90% a jsou jiné materiály okolo 95% (ty už budou také drahé) a víc (čísla odstavec dole).
Ke článku není plný přístup z abstraktu alespoň toto:
"potvrdily, že suprakulové filmy vykazují absorpci >90 % napříč slunečním spektrem s průměrnou absorpcí ~88,8 % při osvětlení AM 1,5G"
"Prostřednictvím omezené koloidní samouspořádání jsme vyrobili Au NS suprakoule (neříkají nanokoule, ale super) s laditelnými průměry (460 nm–3 μm) a vysokou mřížkovou přesností." Z toho potom ten rozptyl hmotnosti na plochu.
Vypadá to, v abstraktu píší, že to zkoušeli s termoelektrickým generátorem, nevím jak zde ale účinnost bývá bídná k 10% zdola, leda by se to izolovalo a dosáhlo stovek stupňů, případně možno kombinovat s o něco účinnějším, ale jen pro vysoce speciální využití.
Skutečné výhody? Ty výhody se mi hodnotí těžko, přece jenom se v těch materiálech nevyznám, ale na identifikaci překroucení to stačí (snad). Napadá mě vysoká chemická odolnost, možná životnost (součást katalyzátorů), tepelná (?). Asi dobré pro vesmír (i s tím generátorem), ale tam se zase srovnává s jiným FVe, ale i jinými generátory, teplo se hodí. Možná ochrané (kombinované "nátěry"), asi bude dost specializovaných využití, možná naopak zabránění úniku energie.
Tu samotnou energetiku (podstatné %) tam zase nevidím ať koukám jak koukám, asi zase povinný přívažek.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
