Un nou convertor hibrid de energie solara va fi capabil sa genereze electricitate si energie termica cu o eficienta mare si la costuri reduse, anunta cercetatorii.
“Consumul de energie termica este o piesa uriasa in cadrul economiei energetice globale – mult mai mare decat utilizarea de electricitate. Tocmai de aceea asistam la un interes tot mai mare pentru sisteme solare combinate care sa furnizeze atat caldura cat si electritate, cu zero-net-energie si zero emisii cu efect de sera”, spune Matthew Escarra, profesor de fizica si inginerie fizica la Universitatea Tulane, unul dintre autorii proiectului.
In mod obisnuit, energia solara este colectata cu ajutorul sistemelor fotovoltaice. Aceste celule solare transforma lumina in electricitate prin intermediul unui material semi-conductor si se pot integra practic in orice, de la retea pana la lumini de gradina. Exista, insa, si alte moduri de a colecta radiatia solara.
Tehnologia sistemelor de Concentrare a Energiei Dolare (CSP), de pilda, nu colecteaza lumina solara, ci caldura soarelui pentru a genera electricitate. Aceste sisteme folosesc razele soarelui pentru incalzirea unui fluid integrat. In general, insa, aceste metode sunt utilizate separat.
Cercetatorii au incercat sa testeze si dispozitive hibride, care sa produca atat electricitate cat si energie termica, insa pana in acest moment acestea au avut o eficienta scazuta si costuri ridicate.
De aceasta data, insa, oamenii de stiinta sustin ca au dezvoltat un convertor hibrid de energie solara care genereaza atat electricitate cat si energie termica, combinand practic tot ce e mai bun din ambele lumi. Iar cea mai buna veste este ca device-ul reuseste sa colecteze o cantitate mare de energie si implica un cost foarte scazut.
Convertorul arata ca o antena de satelit pusa pe pozitii, cu un device suspendat deasupra centrului unui colector parabolic. “Farfuria” este directionata in asa fel incat sa directioneze razele solare catre cutia din mijloc, sectiunea care contine celule solare multijonctiune, care absorb si transforma lumina ultravioleta si vizibila in electricitate. In plus, aceste celule redirectioneaza lumina infra-rosie catre un receiver termic separat, situat mai sus in ansamblul dispozitivului. Acest receiver capteaza caldura si o transforma in energie termica.
Convertorul de energie solara hibrida foloseste astfel, conform oamenilor de stiinta, o abordare ce capteaza intr-un mod mai complet intregul spectru al luminii.
Energia termica poate fi stocata pana cand va fi necesara si folosita pentru a conferi caldura pentru o gama variata de utilizari comerciale si industriale precum procesarea alimentara, productia chimica, tratarea apei sau o capacitate imbunatatita de recuperare a petrolului.
Echipa informeaza ca sistemul a demonstrat o eficienta de 85.1% si a livrat energie termica la pana la 248 de grade Celsius. Ei prognozeaza ca sistemul va avea un cost egalizat de 3 centi per kilowatt-ora.
“Suntem incantati ca am putut demonstra functionarea extrem de performanta in teren a convertorului nostru solar si abia asteptam sa asistam la dezvoltarea sa la nivel comercial” a spus Escarra.
Lucrarea – aparuta in Cell Reports Physical Science si care are drept co-autori profesori de la Universitatea San Diego, California, Universitatea de Stat San Diego, Boeing-Spectrolab si Otherlab – este incununarea unui proiect ce a inceput in anul 2014 cu o finantare de 3.3 milioane de dolari din partea Departamentului de Stat al SUA pentru Energie ARPA-E. Studiul a implicat ani intregi de dezvoltare a prototipului la Tulane si testare in teren in San Diego.
Beneficiind pe mai departe de fintare de la Louisiana Board of Regents and Reactwell, un partener local pentru comercializare, echipa va continua sa lucreze la aceasta tehnologie si sa mearga mai departe catre validarea sa la scala pilot.
Sursa: https://www.futurity.org/solar-energy-converter-electricity-2410422/
Foto: freepik
