Фотоелектричні соняшники від IBM виробляють електроенергію та воду

Науково-дослідна організація IBM Research спільно з Приватним швейцарським підприємством Airlight Energy, що спеціалізується на виробництві та поставці сонячних технологій для широкомасштабного виробництва, оголосила про випуск нової пластинної параболічної рефлектора, яка посилює сонячне випромінювання в 2000 разів, одночасно виробляє свіжу воду та очищає повітря.

Новий концентратор PhotoVoltaics (CPV) використовує щільний масив сонячних батарей, які перетворюються на 80% сонячної радіації в екологічно чисту енергію.

CPV схожий на 10-метровий соняшник, який може генерувати 12 кілограмів електроенергії і 20 кілограмів тепла на сонячний день — достатньо для живлення декількох середніх будинків, відповідно до Бруно Мішель, провідний науковий співробітник проекту IBM Research, Switzerland.





Дзеркала фокусують сонце на сонячних клітинах, щоб генерувати електроенергію. Температура запалювання силіконних сонячних батарей становить близько 1500 градусів Цельсієм. Але IBM науковці, використовуючи досвід побудови надкомп'ютерів, змогли досягти порівняно низької експлуатаційної температури 105 градусів Цельсієм, охолодження елементів водою.

Дуже щільний масив фотоелектричних елементів, дзеркал і електричного ресивера покривається надувним прозорим пластиковим куполом для захисту від погодних умов.

IBM і Airlight Energy працюють на технології, з першими продажами, запланованими на 2017 рік.

Ілля Бесоці, менеджер з розвитку бізнесу в Airlight Energy, каже, що система CPV буде продаватися для використання в міських та географічно віддалених районах.

Система не підходить для установки на дахах, так як вона важить близько 10 тонн і охоплює 47 квадратних метрів; замість того, система ідеально підійде як джерело живлення для торгових або комерційних центрів, готелів і курортів.
Системи CPV були навколо 1970-х років і використовуються або лінзи або вигнуті дзеркала для фокусування сонячних променів на невеликій площі фотоелектричних клітин, збільшення кількості виробленої електроенергії.

Традиційні фотоелектричні сонячні системи, які зазвичай встановлюються на дахах, мають ефективність близько 15-20%. Як правило, система CPV збільшує випромінювання від сонця приблизно 500 разів, система IBM / Airlight збільшує цей показник в 2000 разів, досягаючи ефективності 80%.





Оскільки сонячні промені надзвичайно концентровані на фотоелектричних клітинах, весь масив вимагає інтенсивного охолодження, щоб залишатися в межах діючих температур. Система водонаповненого радіатора, призначена для охолодження соняшнику, може одночасно поставляти гарячу воду для опалення і забезпечити кондиціонер з всмоктувачем.

Після цього гаряча вода може бути використана в прикріпленій системі дозування, яка створює питну воду, проходячи її через мембрану, схожу на Gortex («роз’ємні» водонепроникні мембрани, що використовуються в одязі та взутті).

Система 40-кв.м CPV може виробляти майже 1,320 літрів води на добу, відповідно до Bezzi.

IBM і Airlight кажуть, що система CPV виробляє 30 до 40 літрів питної води на квадратний метр приймача на добу, при цьому генеруючи електроенергію з ефективністю більш ніж 25% або 2 кВт•год на добу – «легко менше половини добової води середньої особи. й

У своїх брошурах компанія стверджує, що «велика багатоплатформна установка може забезпечити воду до всього міста. й

«Зроби проект в пілотній фазі, компанія ще не розголошує цінове ціноутворення», - розповідає Безоці. Але оскільки новий рефлектор виготовлений з менш дорогих цементів та алюмінію, він коштує 4-5 разів дешевше аналогічних систем – зазвичай CPV-системи виготовляються зі скла та алюмінію.

Параболічна пластина рефлектора має 36 еліптичних дзеркал товщиною 0,2 міліметрів, виготовлених з фольги, отриманих з переробленого алюмінію і покритого сріблом. Товщина елементів трохи більше фольги для обгортання шоколаду.

Фотоелектричні клітини, схожі з тими, що використовуються на супутниках, що орбітують Землю, кріпляться на мікроструктурах, що складаються з мініатюрних труб декількох-тентів мікронної товщини, за допомогою яких вода накачується, поглинає тепло і переносить її з елементів до теплообмінника. За даними IBM, система «10 разів ефективніше, ніж пасивне повітряне охолодження. й

На основі існуючого дизайну інженери IBM очікують, що система триває близько 60 років, якщо підтримується належним чином.

За цей час алюмінієві дзеркала з фольгою потрібно міняти кожні 10-15 років в залежності від навколишнього середовища. ПВ-клітини вимагають заміни кожні 25 років.



Джерело: facepla.net