Pozrite si
Solárne kolektory na ohrev teplej úžitkovej vody, alebo na podporu vykurovania vídame na strechách už desiatky rokov, fotovoltické panely o čosi kratšie, oboje sa však stáva bežnou rutinou pri ekologicky orientovaných stavbách.
Inžinieri a výskumníci z viacerých amerických univerzít a súkromných laboratórií teraz vyvinuli nový typ hybridného konvertora, ktorý využíva energiu zo Slnka na výrobu elektriny a pary súčasne. Prístroj má údajne rekordne vysokú účinnosť a zároveň je lacný, čo umožní jeho široké priemyselné nasadenie.
Bežne používané slnečné kolektory akumulujú zo slnečného žiarenia namiesto svetla teplo vytvárané infračerveným žiarením a využívajú ho na zohrievanie pracovnej tekutiny, najčastejšie vody. Toto teplo sa potom môže použiť priamo na vykurovanie domov, alebo na priemyselné procesy.
V prípade solárnych koncentrátorov, ktoré sústreďujú slnečnú energiu pomocou zrkadiel na kotol s pracovnou tekutinou, sa dosahujú teploty až niekoľko sto stupňov Celzia a takáto para môže slúžiť na výrobu elektriny pomocou parnej turbíny a generátora.
Bežnou technológiou už od čias solárnych kalkulačiek je výroba elektriny pomocou fotovoltaických článkov. Používajú sa všade naokolo – od nositeľnej elektroniky, po solárne elektrárne a kozmické sondy.
Normálne sú tieto dva systémy oddelené, ale už skôr sa objavili pokusy spojiť obe technológie do jedného hybridného zariadenia. Tým sa však často znížila účinnosť konverzie, alebo neúnosne vzrástli náklady.
Tím vedcov z Tulane University, University of San Diego, San Diego State University, Boeing-Spectrolab a Otherlab, však teraz tvrdí, že vytvoril nový hybridný konvertor slnečnej energie, ktorý spája to najlepšie z oboch svetov. Výskum bol publikovaný v magazíne Cell Reports Physical Science.
Nádejné zariadenie vyzerá ako anténa prijímača satelitnej TV s malým zariadením zaveseným nad stredom parabolického kolektora. Časť reflektora odráža slnečné lúče na krabicu v strede, kým spodná časť tejto sekcie obsahuje multi-prechodové solárne články, ktoré koncentrujú viditeľné a ultrafialové svetlo a prevádzajú ho na elektrickú energiu.
Infračervené žiarenie síce na elektrinu premeniť nedokážu, ale presmerujú ho (a s ním tepelnú energiu, vrátane odpadového tepla získaného chladením) na samostatný tepelný prijímač umiestnený vyššie v zariadení. Ide v podstate o dutý objekt obklopený tlakovou vodou, ktorá zachytáva teplo a mení sa pritom na paru o teplote až 248° C.
To je oveľa vyššia teplota ako v prípade bežných solárnych kolektorov a para s takouto teplotou sa už dá využiť popri výrobe elektriny aj v priemyselnej výrobe, napríklad pri sušení, sterilizácii a podobne.
Výskumníci uvádzajú, že kombinovaná účinnosť využitia slnečnej energie (teplo + elektrina) je až 85,1%. Zariadenie vie energiu navyše vyrábať pri nízkych nákladoch len 0,03 USD za kilowatthodinu.
Vedecký tím získal financovanie ďalšieho kola vývoja nového systému a na plánovanie zdokonalenia technológie na kombinovanú výrobu energie. Teraz sa vedci budú usilovať o posunutie vývoja do fázy pilotnej výrobnej prevádzky.
Zdroj