Σε ένα εργοστάσιο στα βόρεια προάστια της Στοκχόλμης, ένας άκρως απόρρητος εκτυπωτής φτύνει φύλλα αξίας χιλιάδων ευρώ κάθε έξι δευτερόλεπτα. Το καθένα περιέχει 108 μικροσκοπικές ηλιακές κυψέλες που σύντομα θα βρουν το δρόμο τους στις καθημερινές συσκευές – από πληκτρολόγια μέχρι ακουστικά – και θα αλλάξουν ριζικά τον τρόπο που αλληλεπιδρούμε με την τεχνολογία. Σύμφωνα με τον εφευρέτη τους, θα μας αναγκάσουν ακόμη και να ξανασκεφτούμε τη σχέση μας με το φως.
Η Σουηδία φαίνεται απίθανο μέρος για ηλιακή επανάσταση, αλλά η έλλειψη φωτός τους χειμερινούς μήνες ήταν ένας από τους λόγους για τον συνιδρυτή της Exeger, Τζιοβάνι Φίλι, να θεωρήσει όχι μόνο τον ήλιο ως τη μοναδική πηγή ενέργειας για ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο. Η πρωτοποριακή τεχνολογία της εταιρείας του μπορεί να συλλέξει ηλεκτρική ενέργεια από σχεδόν οποιαδήποτε πηγή φωτός, από το άμεσο ηλιακό φως μέχρι το φως των κεριών. Μπορεί ακόμη και να παράγει ηλεκτρισμό από το φως του φεγγαριού, αν και θα χρειαζόταν λίγος χρόνος για να είναι πραγματικά χρήσιμη.
«Όπως τα φύκια στον πυθμένα του ωκεανού, όπου είναι σχεδόν κατάμαυρο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πολύ λίγα φωτόνια αποτελεσματικά», λέει η Fili Ο ανεξάρτητοςΤο μπλουζάκι που φοράει λέει ότι η τεχνολογία της εταιρείας του «αλλάζει τον κόσμο», ικανή να λύσει ταυτόχρονα παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες και μερικά από τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήματα του πλανήτη μας.
Τα ηλιακά πάνελ εσωτερικού χώρου υπάρχουν εδώ και δεκαετίες. Οι υπολογιστές με ηλιακή ενέργεια εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στην αγορά τη δεκαετία του 1970. Ωστόσο, οι περιορισμοί των κυψελών άμορφου πυριτίου στα οποία βασίζονται τα καθιστούν πολύ χαμηλής ισχύος, πολύ εύθραυστα και πολύ άκαμπτα για να ενσωματωθούν σε άλλα προϊόντα.
Η τελευταία καινοτομία προέρχεται από μια ανακάλυψη του 1988 που σχετίζεται με τα ευαισθητοποιημένα με βαφή ηλιακά κύτταρα (DSSC). Δύο επιστήμονες στο UC Berkeley στην Καλιφόρνια ανακάλυψαν ένα κύτταρο χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης, το οποίο ήταν τόσο ημι-εύκαμπτο όσο και ημιδιαφανές, παρέχοντας μια πορεία προς την εμπορική ανάπτυξη της τεχνολογίας.
Σχεδόν 20 χρόνια αργότερα, ο Fili και ο συνάδελφός του exeger Henrik Lindström ανέπτυξαν ένα νέο υλικό ηλεκτροδίων με 1000 φορές καλύτερη αγωγιμότητα. Αυτή η ανακάλυψη αποτέλεσε τη βάση για τα κύτταρα Powerfoyle τους, τα οποία τώρα παράγονται σε εμπορική κλίμακα.
Τα ηλιακά κύτταρα Powerfoyle της Exeger διαφέρουν ριζικά από τα παραδοσιακά πάνελ με επίστρωση γυαλιού, καθώς εξαλείφουν την ανάγκη για ασημένιες γραμμές που λειτουργούν ως αγωγοί. Επίσης δεν είναι ευαίσθητα στη μερική σκίαση, γεγονός που μειώνει δραστικά την απόδοση των φωτοβολταϊκών πάνελ.
Το κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας υλικό που μοιάζει με δέρμα μπορεί ακόμη και να μεταμορφωθεί σε σχεδόν οποιοδήποτε υλικό, επιτρέποντας την απρόσκοπτη ενσωμάτωση σε μια ευρεία γκάμα προϊόντων, ενώ παραμένει αδιάβροχο, αδιάβροχο και αδιάβροχο.
«Λειτουργεί σε όλες τις συνθήκες φωτισμού, είναι πιο ανθεκτικό από οποιοδήποτε άλλο ηλιακό στοιχείο στον κόσμο, είναι εύκολο να κατασκευαστεί και μπορεί να μιμηθεί οποιαδήποτε επιφάνεια – δέρμα, ανθρακονήματα, ξύλο, βουρτσισμένο ατσάλι. «Φαίνεται επίσης ωραίο», λέει η Fili. «Έτσι μπορούμε να το ενσωματώσουμε σε προϊόντα που πωλούν ήδη δισεκατομμύρια μονάδες ετησίως».
Οι εγκαταστάσεις του Exeger στη Στοκχόλμη έχουν χωρητικότητα 2,5 εκατομμυρίων τετραγωνικών μέτρων ηλιακών κυψελών ετησίως, καθιστώντας το το μεγαλύτερο εργοστάσιο του είδους του στην Ευρώπη. Στα εγκαίνια του εργοστασίου το 2021, ο Fili προέβλεψε ότι η τεχνολογία του Exeger «θα αγγίξει τις ζωές ενός δισεκατομμυρίου ανθρώπων μέχρι το 2030».
Τα ηλιακά κύτταρα Powerfoyle έχουν ήδη εγκατασταθεί σε επτά εμπορικά διαθέσιμα προϊόντα – συμπεριλαμβανομένων ακουστικών, ασύρματων ηχείων και κράνους ποδηλάτου – και άλλα έξι έχουν ανακοινωθεί. Στους πελάτες περιλαμβάνονται οι Adidas, Phillips και 3M, ενώ φημολογείται ότι βρίσκονται σε συζητήσεις με τη LogiTech και την Apple.
Ένα μέλλον χωρίς μπαταρίες
Η Exeger είναι μία από τις πολλές startups που πρωτοστατούν στην εμπορευματοποίηση των ηλιακών συλλεκτών εσωτερικού χώρου. Η υπόσχεση για καθαρή, ατελείωτη ενέργεια προσελκύει τόσο τους ερευνητές όσο και τους επιχειρηματίες.
Η Ambient Photonics με έδρα τις ΗΠΑ τραβήχτηκε στο διάστημα από τις «μαγικές» δυνατότητες του έξυπνου σπιτιού και την ελπίδα ότι θα ήταν δυνατό να εξαλειφθεί η ανάγκη για μπαταρίες μιας χρήσης.
«Ο βαθμός στον οποίο μπορούν να αναπτυχθούν τα έξυπνα ηλεκτρονικά περιορίζεται από τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και τη χρήση παραδοσιακών μπαταριών, οι οποίες απαιτούν συνεχή φόρτιση, έχουν στάσιμο σχεδιασμό προϊόντων και έχουν αρνητικό αντίκτυπο στο περιβάλλον», δήλωσε ο Bates Marshall, συνιδρυτής και CEO. της Φωτονικής Περιβάλλοντος. Ο ανεξάρτητος.
3,1 δισεκατομμύρια μπαταρίες μιας χρήσης πετιούνται κάθε χρόνο μόνο για τα τηλεχειριστήρια της τηλεόρασης εκτιμά η SamsungΟ κορεατικός γίγαντας των ηλεκτρονικών έχει θέσει τη μετάβαση από τις αλκαλικές μπαταρίες στη φωτοβολταϊκή ενέργεια ως προτεραιότητα για την επίτευξη των στόχων βιωσιμότητας, λέγοντας ότι θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά περίπου 6.000 τόνους ετησίως.
«Οποιαδήποτε βελτίωση στην πυκνότητα ισχύος του προϊόντος μας μας φέρνει πιο κοντά σε ένα μέλλον όπου η ανάγκη για μπαταρίες μίας χρήσης μειώνεται σημαντικά, αν όχι πλήρως εξαλειφθεί», λέει ο Marshall.
Τα DSSC της Ambient Photonics είχαν προηγουμένως ενσωματωθεί σε τηλεχειριστήρια. Ωστόσο, η τεχνολογία περιορίζεται επί του παρόντος σε εφαρμογές εσωτερικού χώρου λόγω της περιορισμένης ποσότητας θερμότητας και φωτός στην οποία μπορούν να εκτεθούν.
Λόγω της ευελιξίας και της ανθεκτικότητας του Exerger’s Powerfoyle, οι μόνοι περιορισμοί είναι συσκευές υψηλής έντασης ενέργειας, όπως φορητοί υπολογιστές και smartphone – αν και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας θα μπορούσε να επεκταθεί κατά 50 έως 100%. Η Exeger ερευνά επίσης μια θήκη tablet με ηλιακή ενέργεια που θα μπορούσε να παρέχει αρκετή ισχύ σε περιστασιακούς χρήστες ώστε να μην χρειαστεί ποτέ να φορτίσουν.
«Τα εγγόνια μας θα γελάσουν που είχαμε καλώδιο», λέει η Φίλη.
Μια τάση που έχει παρατηρήσει η Fili είναι ότι οι χρήστες των προϊόντων Powerfoyle συνειδητοποιούν πολύ περισσότερο το περιβάλλον τους και την παρουσία φωτός στη ζωή τους. «Κάνουμε τους ανθρώπους να συνειδητοποιήσουν το φως», λέει, «γιατί το φως είναι δύναμη».
Η Fili πιστεύει ότι το Powerfoyle είναι μια τεχνολογία που αλλάζει το παιχνίδι. Η Exeger είναι η πρώτη που εμπορευματοποίησε την τεχνολογία σε αυτή την κλίμακα, αν και είναι ακόμα σχετικά νέα καθώς η Fili θεωρεί ότι όλοι στον κόσμο είναι πιθανοί χρήστες. Άλλοι φαίνονται πεπεισμένοι από τους ισχυρισμούς του. Forbes και τον συγκρίνει με προσωπικότητες όπως ο Τζεφ Μπέζος, ο Μπιλ Γκέιτς και ο Έλον Μασκ.
Η τεχνολογία πίσω από τα ηλιακά κύτταρα της Exeger, καθώς και οι εκτυπωτές που τα παράγουν, είναι άκρως απόρρητα. Ακόμη και ο σκοπός των χιλιάδων Powerfoyles που εκτυπώνονται αυτή τη στιγμή κάθε λεπτό στο εργοστάσιο της Στοκχόλμης δεν είναι ακόμη δημοσίως γνωστός. (Το επίμηκες σχήμα τους υποδηλώνει έντονα ότι χρησιμοποιούνται σε ένα προϊόν που οι περισσότεροι από εμάς χρησιμοποιούμε καθημερινά – ένα προϊόν στο οποίο είναι πληκτρολογημένο αυτό το άρθρο.)
“Αυτό είναι πραγματικά, πραγματικά τεράστιο”, λέει η Fili. «Μόλις υπογράψαμε συμφωνία με τον μεγαλύτερο προμηθευτή πληκτρολογίου και ποντικιού στον κόσμο και έχουμε ήδη συνεργαστεί με μερικές από τις μεγαλύτερες εταιρείες και μάρκες στον κόσμο. Αυτή η τεχνολογία θα καταλάβει τον κόσμο».