31 de Agosto de 2010

Pesquisador diz que a substituição do asfalto que conhecemos hoje pela célula solar é o caminho para a energia renovável

 

 

O governo dos EUA está incentivando os proprietários de residências a instalarem células solares sobre as casas para aumentar as fontes de energia renovável. Mas, embora as células solares ja tenham se tornado uma visão comum no país, os telhados são realmente o melhor lugar para elas?

 

 

Mesmo se os incentivos do governo funcionarem e as células solares acabarem decorando grandes porções da paisagem urbana, um estudo do Reino Unido calcula que apenas 2% da energia seja gerada desta forma no país em 2020, por exemplo. Mas pode haver, no entanto, uma outra maneira de usar as células solares para uma maior contribuição no fornecimento de energia: colocá-las no lugar do asfalto. 

A New Scientist conversou com o engenheiro elétrico Scott Brusaw, de Sagle, Idaho (EUA), que acredita que a substituição do asfalto que conhecemos hoje pela célula solar é o caminho para a energia renovável. Financiado pela Administração Federal de Rodovias dos EUA, Brusaw está pesquisando as células, normalmente vistas como dispositivos frágeis, para serem reforçadas até suportarem o peso e o impacto dos caminhões e outros veículos.

 

"Se o projeto for bem sucedido, as recompensas serão grandes", afirmou Brusaw. Segundo dados que obteve da União Americana de Geofísica, as estradas, rodovias e estacionamentos ao ar livre representam mais de 100 mil quilômetros quadrados de superfície nos Estados Unidos. Se esse asfalto for substituído por células solares de eficiência moderada - cerca de 15% - não só gerará uma quantidade significativa de energia, mas também fornecerá uma infraestrutura para distribuir energia elétrica mais facilmente. 

O plano de Brusaw é criar painéis de 3,7 metros quadrados, o padrão nas estradas americanas, que sejam facilmente conectados. Com uma média de incidência solar de 4 horas por dia, cada um desses painéis seria capaz de produzir cerca de 7,6 quilowatts-hora de energia diariamente, diz ele. Esta energia poderia ser enviada para a rede elétrica ou armazenada em capacitores nas estradas, que permitiriam a recarga de veículos elétricos.

 

Brusaw estima que o custo de cada painel será de cerca de US$ 10 mil, cerca de quatro vezes mais que o custo atual do asfalto. Ele espera, no entanto, que os painéis sejam resistentes e com menos necessidade de manutenção que o asfalto. Ele explica ainda que a energia gerada irá compensar o custo inicial. "Nossos painéis são projetados para pagar a si próprios", diz ele.

Mas as células solares podem realmente ser resistentes o suficiente para substituir o asfalto? O vidro pode ser feito para ser tão forte quanto o aço, mas o desafio é torná-lo resistente à ruptura. Brusaw está convencido de que isso pode ser feito usando técnicas aperfeiçoadas na produção de vidros à prova de bala e explosão.

Uma maneira de aumentar a durabilidade do vidro seria colocar um laminado plástico flexívels sobre o vidro temperado, afirma Carlo Pantano, cientista de materiais da Universidade da Pennsylvania, que prestou consultoria a Brusaw. Mas isso levaria a um segundo problema: a aderência dos pneus. "Superfícies lisas são as mais recomendadas para o vidro", diz Pantano. "Mas não são boas para o motorista".

 

Para que consiga receber os carros, as células solares precisariam ter ranhuras e texturas que simulassem um asfalto. Mas, segundo Pantano, as texturas reduziriam a força do vidro e diminuiriram a quantidade de luz sobre as células. 

Brusaw diz estar trabalhando para resolver estes problemas. Até agora, ele construiu um protótipo de painel que poderia ser usado em uma estrada, mas o vidro ainda não foi temperado. Uma outra solução que o cientista considera é a utilização de milhares de pequenos prismas construídos na superfície da célula solar. Eles permitiriam a aderência dos pneus e também ajudariam na absorção de luz solar direta. 

Enquanto Brusaw busca financiamento para construir um protótipo em funcionamento, ele espera vencer o desafio Ecomagination, que dá um prêmio de US$ 200 milhões para o desenvolvimento da rede de energia da próxima geração.

fonte:Galileu

publicado por adm às 00:02

30 de Agosto de 2010

São 15 os projectos para ligação à rede de tecnologia fotovoltaica e solar de concentração, aprovados pela Direcção-Geral de Energia e Geologia (DGEG). Depois de uma selecção provisória, realizada de entre 87 pedidos de informação prévia (PIP) recebidos, a entidade validou os projectos que serão implementados no sul do País.

Na área do fotovoltaico de concentração (CPV), os cinco projectos seleccionados serão implantados em Setúbal, Moura, Tavira e Évora (esta região com dois PIP de CPV). SAPEC, a Tecneira, a Reciclamas, a Glintt e a Luz.On. são os promotores da tecnologia.

No solar de concentração (CSP), a tecnologia através de motores stirling foi contemplada em quatro dos projectos vencedores, promovidos pela Ramada (Évora), Hyperion Energy (Reguengos), Selfenergy (Silves) e Bragalux (Évora). A Efacec e o consórcio Abengoa/Fomentinvest vão apostar na tecnologia de torre solar em Tavira e Moura.

Foram também aprovados dois PIP relativos à tecnologia de fresnel linear, estando previstos para Faro e Moura. Em ciilíndro parabólico, Évora irá receber os projectos da Energena e da Martifer Energia.

Sete dos projectos aprovados pela DGEG ião ser instalados no concelho de Évora, que adiantou ao AmbienteOnline estar a acompanhar todo o processo. Segundo o presidente da autarquia, José Ernesto d´ Oliveira, estes projectos, cujo investimento deverá rondar os 10 milhões de euros, vêm na linha da estratégia de desenvolvimento do município : «É uma aposta clara na inovação e tecnologia, Évora está no topo dos municípios portugueses que são receptivos a este tipo de projectos», adianta.

O trabalho da autarquia tem sido o de acompanhar os projectos desde o início, indicando as localizações previstas no Plano Director Municipal (PDM). Agora será tempo de implantar as tecnologias e esperar pelos resultados. O edil garante que o concelho está interessado e receber projectos de maior dimensão para a produção de energia solar, procurando também dar expressão à indústria local no sector do solar, que emprega actualmente 250 pessoas.

«Queremos continuar a apoiar esta indústria, até porque a produção de energia fotovoltaica não vai desaparecer, com o aparecimento do solar de concentração. A grande questão é mesmo o custo-benefício», admite José Ernesto d´ Oliveira.


Self Energy investe seis milhões de euros

A Self Energy vai instalar em Odelouca, Silves, uma central com capacidade de 1 MW baseada na tecnologia de discos solares, após ter visto a sua candidatura aprovada pela Direcção Geral de Energia e Geologia. De acordo com Rogério da Ponte, administrador da empresa, a implantação decorrerá por fases, após análise do comportamento dos dois primeiros protótipos, de 20 KW cada um.O responsável defende que a mais-valia da tecnologia é a eficiência energética. «Estamos a falar de uma eficiência na ordem dos 26 a 28 por cento, podendo em certos casos chegar aos 30 por cento. Os colectores tradicionais têm eficiências de 20 por cento, no máximo», afirma. A calendarização prevista pela Self Energy prevê que a instalação dos 50 discos solares se prolongue até 2011.

Fomentinvest/Abengoa em Moura

A parceria Fomentinvest/Abengoa pretende instalar em Moura uma central de concentração solar com tecnologia de torre. O projecto, com uma potência total prevista de 4MW, terá uma torre central, 200 heliostatos e um sistema de armazenamento térmico de uma hora. A eficiência esperada é de aproximadamente 22,8 por cento. «Este sistema é único a nível mundial e a sua aplicação à central de Moura irá servir à demonstração de conceito», explica o administrador da Fomentinvest, Paulo Caetano. O projecto de Moura vai ser útil à empresa para testar três «conceitos inovadores». A turbina de vapor sobreaquecido de 4 MW, o sistema de armazenamento de sais fundidos acoplado ao sistema de Torre Central e o uso de novos materiais provenientes de tecnologias já estabelecidas, «de forma a reduzir os problemas relacionados com stress térmico», vão ser os grandes desafios tecnológicos dos promotores do projecto.

fonte:Ambienteonline

publicado por adm às 22:49

27 de Agosto de 2010

Híbrido japonês usará células solares para gerar energia que aciona iluminação interna do veículo

 

A Sanyo anunciou nesta sexta-feira, no Japão, o lançamento do primeiro ônibus público equipado com células solares para geração de energia. O "Solarve" foi anunciado para comemorar os 100 anos da empresa de transportes e logísticas do japão chamada Ryobi, filiada à Sanyo.

 

As células solares sobre o ônibus geram energia limpa para a iluminação interior do veículo. O motor continua sendo impulsionado de forma híbrida, com diesel e energia elétrica.

Segundo o site CrunchGear, as células solares são capazes de gerar 798 watts no total. Quando o sol não está brilhando por um período prolongado de tempo, a energia será fornecida por baterias de armazenamento dentro do ônibus capazes de gerar iluminação por cerca de nove horas.

O Solarve deve entrar em funcionamento no dia 1º de setembro em Okayama, no sul do Japão.

 

fonte:Revista Galileu

 

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Energia Solar

publicado por adm às 23:25

25 de Agosto de 2010

Controle do aquecimento

O sistema de aquecimento solar ainda enfrenta sérios desafios no país. Um deles, no entanto, acaba de ser vencido pelo engenheiro eletricista João Luiz Florio, da USP.

Ele desenvolveu um dispositivo eletrônico de monitoração e controle que pode ser usado em todos os modelos residenciais de aquecedores de água por energia solar.

Baseado em um microcontrolador, o sistema funciona automaticamente e permite ao usuário obter água na temperatura e no tempo desejados, independentemente dos dias ensolarados.

Além disso, também é possível obter um rendimento de até 30% a mais de água quente por meio de um processo chamado circulação forçada. Mas uma das principais vantagens está na economia de energia elétrica, pois evita o desperdício nos períodos de baixa insolação.

 

Água quente em dias de chuva

A ideia, conta Florio, surgiu a partir de situações vividas dentro de sua própria casa. Ele destaca que faz uso do processo de aquecimento solar há mais de dez anos por acreditar na sua eficiência, mas algo que o inquietava era a dificuldade de conseguir água quente em períodos longos de chuva.

"Em dias com sol, o aquecedor funciona muito bem. No entanto, com o tempo nublado ou chuvoso, era outra história. Em testes dentro da minha própria casa, descobri que os sistemas existentes no mercado são desprovidos de tecnologia e não são eficientes", reclama.

A partir da constatação, o engenheiro eletricista passou a estudar uma forma de melhorar a eficiência do sistema residencial e chegou a um dispositivo comerciável já patenteado.

Como possui uma microempresa que desenvolve equipamentos eletrônicos, em Sorocaba, não foi difícil aliar a necessidade doméstica à atividade no trabalho. O auxílio financeiro do CNPq, dentro do programa de incentivo à inovação e sob orientação do professor José Antonio Siqueira Dias, da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC), onde João Florio apresentou dissertação de mestrado, o estimulou a colocar no mercado um dispositivo eletrônico que pode melhorar e, muito, a eficiência dos aquecedores por energia solar residenciais, mesmo aqueles já instalados.

 

Controle do boiler

Todo o processo consiste em um sistema inteligente que funciona a partir de dados sobre capacidade do boiler ou reservatório de água, temperaturas e horários informados pelo usuário.

Uma vez programado, o sistema calcula automaticamente a ativação do boiler com uma economia de 20% a 25% nos períodos de baixa incidência solar. A circulação forçada, outra vantagem do sistema, aumenta em até 30% a disponibilidade de água quente. "Este aspecto é importante no caso, por exemplo, de o proprietário da casa precisar ter maior disponibilidade de água", explica.

Já o dispositivo anticongelante evita uma das dores de cabeça não tão rara para quem tem o aquecedor solar: em dias muito frios e de queda vertiginosa da temperatura, é possível ocorrer o congelamento da água acumulada dentro dos coletores.

Neste caso, é necessário um serviço de manutenção oneroso para solucionar o problema, sob o risco de danificar todo o sistema, uma situação também já vivida por João Florio em sua residência.

 

Eficiência do aquecimento solar

A próxima etapa, segundo o engenheiro, será otimizar o sistema e tentar baixar o custo. "Uma das possibilidades seria a venda do dispositivo junto com o sistema, pois o preço ainda é inviável para o consumidor adquirir em separado. A intenção é oferecer um produto com preço acessível", explica.

No entanto, ele destaca que os argumentos são fortes quando se trata de economia de energia elétrica, tomando como exemplo o "grande vilão", que é o consumo do chuveiro elétrico.

"Se pensarmos que 8% da energia elétrica gasta no Brasil se dá em razão do chuveiro e que, nos horários de pico entre 18 e 20 horas, este índice sobre para 18%, temos bons motivos para investir em tecnologia que melhore a eficiência do sistema de aquecimento solar", conclui.

fonte:Inovação tecnologica

 

Leia também Opel Solar e Tecneira celebram parceria para central de energia solar no Alqueva

publicado por adm às 23:42

21 de Agosto de 2010

Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, descobriram como usar simultaneamente a luz e o calor do Sol para gerar electricidade.

 

Batizado de “emissão termiônica de fótons otimizada”, ou PETE (Photon Enhanced Thermionic Emission), o processo promete superar a eficiência tanto das atuais tecnologias de conversão fotovoltaica – os conhecidos painéis solares – quando das usinas termossolares – que usam o calor do Sol para aquecer líquidos que giram turbinas para gerar a eletricidade.

Ao contrário das células solares atualmente usadas nos painéis solares – que perdem eficiência quando a temperatura aumenta – o novo dispositivo se destaca justamente pelo bom funcionamento em altas temperaturas, o que permite seu funcionamento simultâneo no processo termossolar.

“Este é realmente um avanço conceitual, um novo processo de conversão de energia, não apenas um novo material ou uma variação levemente diferente,” disse Nick Melosh, que liderou o grupo de pesquisa. “É realmente algo fundamentalmente diferente de como você pode coletar energia.”

A célula solar PETE junta em um único componente o mecanismo quântico das células solares – os fótons excitam os elétrons – com o mecanismo termal – que usa a luz do Sol concentrada como fonte de energia termal para produzir eletricidade indiretamente por meio de um motor de calor.

O componente é baseado na emissão termiônica de elétrons fotoexcitados em um catodo semicondutor funcionando em alta temperatura.

Recentemente, cientistas do MIT também anunciaram a descoberta de uma nova forma de produzir eletricidade, usando nanotubos de carbono.

Conversão térmica com conversão fotovoltaica – A maioria das células solares usa o silício para converter a energia dos fótons da luz do Sol em eletricidade – o inconveniente é que essas células coletam apenas uma parte do espectro da luz, com o restante gerando apenas calor.

Se esta energia desperdiçada na forma de calor pudesse ser capturada, as células solares poderiam ser muito mais eficientes. O problema é que são necessárias altas temperaturas para fazer funcionar os sistemas baseados na conversão de energia térmica, e a eficiência da célula solar diminui rapidamente em altas temperaturas.

O que os pesquisadores fizeram agora foi encontrar uma maneira de casar a tecnologia da conversão térmica com as células solares.

O grupo de Melosh descobriu que revestir um material semicondutor com uma fina camada do metal de césio torna o material capaz de usar tanto a luz e quanto o calor para gerar eletricidade.

“O que nós demonstramos é um novo processo físico que não é baseado nos mecanismos fotovoltaicos conhecidos, mas que é capaz de dar uma resposta fotovoltaica sob temperaturas muito altas,” disse Melosh. “Na verdade, ele funciona melhor em temperaturas mais elevadas. Quanto mais alta a temperatura, melhor.”

Coletor fototermossolar

Enquanto a maioria das células solares de silício deixa de funcionar quando a temperatura atinge 100 graus Celsius, o dispositivo PETE não atingiu sua eficiência máxima até que a temperatura estivesse bem acima de 200 ºC.

Isto significa que um coletor PETE deverá funcionar melhor em coletores solares parabólicos, que podem chegar aos 800 ºC.

Melosh calcula que o processo PETE pode chegar a 50 por cento de eficiência ou mais usando concentradores solares. Se combinado com um ciclo de conversão térmica, pode chegar a 55 ou mesmo 60 por cento – quase triplicando a eficiência dos sistemas atuais.

Os pesquisadores usaram o semicondutor nitreto de gálio no seu protótipo. A eficiência ficou abaixo do previsto teoricamente, mas eles escolheram o nitreto de gálio porque era o único material disponível que tinha mostrado sinais de ser capaz de resistir às temperaturas elevadas nas quais eles estavam interessados.

Com o material adequado, provavelmente o arseneto de gálio – a eficiência real do processo pode chegar até a 50 ou 60 por cento. O próximo passo é testar esse e outros materiais candidatos para seu novo coletor fototermossolar.

fonte:Gazetaweb

 

Leia também o artigo: Cientistas inventam novo painel, mais eficiente de captação de energia solar

publicado por adm às 21:15

09 de Agosto de 2010

Uma central fotovoltaica de alta concentração, uma tecnologia experimental, vai “nascer” na zona de Alqueva, no concelho de Moura, num investimento de “quatro milhões de euros” previsto avançar “no final deste ano”, revelaram hoje os promotores.

 

“Contamos, no final deste ano ou início do próximo, depois da fase de promoção e licenciamento concluída, dar início à construção”, devendo as obras durar “seis meses”, adiantou à agência Lusa Alda Delgado, administradora da Tecneira. 

Esta empresa portuguesa, do grupo de engenharia ProCME e dedicada à produção de energia por meio de fontes de energia renovável, é a promotora do projecto, em parceria com os norte-americanos da OPEL Solar. 

A Tecneira divulgou hoje que esta central fotovoltaica de alta concentração vai ter uma potência de 1 MW (megawatt), para uma produção anual estimada de 2 200 kilowatts/hora (KWh). 

A central, com recurso a uma tecnologia em que a OPEL Solar “já detém alguma experiência”, segundo Alda Delgado, é um dos cinco projectos considerados pelo Governo como de “carácter experimental e de reconhecida valia tecnológica na área do solar fotovoltaico de alta concentração”. 

O objectivo destes projectos-piloto é “a promoção estratégica da tecnologia Solar Fotovoltaica de Alta Concentração (HCPV), designadamente no que toca ao seu desenvolvimento industrial, em território nacional”. 

Para Alda Delgado, que revelou à Lusa que a central vai ser implantada “na zona de Alqueva”, mais precisamente no concelho de Moura (Beja), num investimento de “quatro milhões de euros”, são várias as vantagens desta tecnologia, quando comparada com o solar fotovoltaico tradicional. 

“Com esta tecnologia, consegue-se ter um maior rendimento, uma maior eficiência dos painéis a altas temperaturas e um melhor aproveitamento do recurso solar”, além de uma “uma menor ocupação do espaço”, relativamente ao solar tradicional, disse. 

A mesma responsável da Tecneira precisou que o HCPV, quando comparado com o solar fotovoltaico tradicional, permite “instalar a mesma potência com uma redução de 20 a 30 por cento da área ocupada” e, no que toca à produção, obter um acréscimo de “30 por cento por MW”. 

“O que distingue o solar fotovoltaico de alta concentração do tradicional é um melhor aproveitamento do recurso solar, ou seja, conseguimos uma maior produção para a mesma potência instalada”, realçou. 

Já com outra central solar fotovoltaica, mas com a tecnologia tradicional, em exploração no Alentejo (10 MW, em Ferreira do Alentejo), a Tecneira volta a apostar no potencial da região para desenvolver este novo projecto. 

“O Alentejo é considerada a zona privilegiada de Portugal com melhor recurso solar”, salientou Alda Delgado, destacando que este projecto está, “certamente, dentro dos maiores do mundo, porque toda esta tecnologia da alta concentração ainda está numa fase muito experimental”. 

A Tecneira, com actividade nacional desde 2001 e em processo de internacionalização, opera em várias áreas de energias alternativas: eólica (250 MW, em Portugal), fotovoltaica (10 MW), biomassas, minigeração e ondas.

fonte:http://economia.publico.pt/

publicado por adm às 23:08

07 de Agosto de 2010

Uma cidade onde 99% da população conta com aquecedores solares de água e energia solar para a geração de eletricidade. Assim é Rizhao, município com 2,8 milhões de habitantes situado na província de Shandong, na China - mais um exemplo possível de sustentabilidade urbana, conforme apuraram os pesquisadores da Plataforma de Cidades Sustentáveis.

Tudo começou em 1990, quando o governo municipal tornou obrigatória a instalação de aquecedores solares em todos os prédios de Rizhao, por meio de uma parceria com o Worldwatch Institute. O objetivo? Reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera e os custos com energia. A partir de então, nada menos do que 99% dos habitantes da cidade passaram a usar os aparelhos. Só para se ter ideia, o município possui mais de meio milhão de metros quadrados de paineis de aquecimento solar de água, o equivalente a cerca de 0,5 megawatts de aquecedores elétricos.

Em Rizhao, a maioria dos sinais de trânsito, de rua e as luzes do parque são alimentados por células solares, fator que reduz as emissões de carbono e a poluição local. As reduções anuais de CO2 em razão da utilização de aquecedores solares de água chegam a 53 mil toneladas. Financeiramente, cada habitante economiza 9.333 RMB Yuan por ano (US$ 1.807). Por sua magnitude, o projeto significou uma grande mudança cultural na cidade.

A aplicação de iniciativas como a de Rizhao são fundamentais, principalmente, em países como a China, nação que mais emite gases causadores de efeito estufa em todo o mundo, segundo dados do Instituto Industrial para Energias Renováveis (IWR, sigla em alemão). O país asiático é seguido pelos Estados Unidos e a Rússia (dados de 2008).

publicado por adm às 22:42

05 de Agosto de 2010

 

 

Uma das atrações do EVEX 2010, evento realizado no Japão dedicado ao desenvolvimento de veículos movidos a eletricidade, foi a Fujin Solar Bike. A bicicleta da montadora Hama Zero é movida a energia solar e alcança até 72 quilômetros por hora, tendo autonomia de 220 km com as baterias carregadas.

 

Hajime Yamawaki, inventor da Fujin, declarou ao site DigInfo: "Esta bicicleta pode viajar 220 km por menos de 2 ienes (aproximadamente R$ 0,04)". Também é possível recarregá-la na tomada em caso de dia nublado ou chuvoso, consumindo aproximadamente o equivalente a uma hora de uso de ar condicionado.

Outra característica da Fujin são suas rodas pequenas e sua resistência: ao mexer com leveza na roda frontal com a mão, esta continua rodando por 20 minutos. A tecnologia empregada vem de outro veículo desenvolvido por Yamawaki: o explorador espacial Minerva, enviado na sonda de asteroide Hayabusa.

"O espaço é um vácuo. No ar, se o calor é gerado, ele dissipa no ar, mas no vácuo ele não dissipa. Consequentemente, eixos e rolamentos se aquecem e colam. Para prevenir isto, a fricção deve ser reduzida o máximo possível. Brincamos com esta tecnologia ao usá-la em rodas. No futuro, achamos que será possível utilizar esta tecnologia na direção de veículos elétricos. Isto pode permitir que eles vão de duas a três vezes mais longe", afirmou Yamawaki.

fonte:http://oglobo.globo.com/

publicado por adm às 22:41

 

Descoberto novo processo de conversão da luz solar em eletricidade

Uma pequena célula PETE, feita com nitreto de gálio recoberto
com césio, brilha ao ser testada no interior de uma câmara de alto vácuo.
Os testes comprovaram que o dispositivo converte simultaneamente luz
e calor em corrente elétrica. [Imagem: Nick Melosh]

Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, descobriram como usar simultaneamente a luz e o calor do Sol para gerar eletricidade.

A técnica tem o potencial para produzir energia solar com o dobro da eficiência dos métodos existentes, tornando-a barata o suficiente para competir com as termelétricas que queimam derivados de petróleo.

 

Emissão termiônica

Batizado de "emissão termiônica de fótons otimizada", ou PETE (Photon Enhanced Thermionic Emission), o processo promete superar a eficiência tanto das atuais tecnologias de conversão fotovoltaica - os conhecidos painéis solares - quando das usinas termossolares - que usam o calor do Sol para aquecer líquidos que giram turbinas para gerar a eletricidade.

Ao contrário das células solares atualmente usadas nos painéis solares - que perdem eficiência quando a temperatura aumenta - o novo dispositivo se destaca justamente pelo bom funcionamento em altas temperaturas, o que permite seu funcionamento simultâneo no processo termossolar.

 

"Este é realmente um avanço conceitual, um novo processo de conversão de energia, não apenas um novo material ou uma variação levemente diferente," disse Nick Melosh, que liderou o grupo de pesquisa. "É realmente algo fundamentalmente diferente de como você pode coletar energia."

 

A célula solar PETE junta em um único componente o mecanismo quântico das células solares - os fótons excitam os elétrons - com o mecanismo termal - que usa a luz do Sol concentrada como fonte de energia termal para produzir eletricidade indiretamente por meio de um motor de calor.

O componente é baseado na emissão termiônica de elétrons fotoexcitados em um catodo semicondutor funcionando em alta temperatura.

Recentemente, cientistas do MIT também anunciaram a descoberta de uma nova forma de produzir eletricidade, usando nanotubos de carbono.

 

Conversão térmica com conversão fotovoltaica


A maioria das células solares usa o silício para converter a energia dos fótons da luz do Sol em eletricidade - o inconveniente é que essas células coletam apenas uma parte do espectro da luz, com o restante gerando apenas calor.

Se esta energia desperdiçada na forma de calor pudesse ser capturada, as células solares poderiam ser muito mais eficientes. O problema é que são necessárias altas temperaturas para fazer funcionar os sistemas baseados na conversão de energia térmica, e a eficiência da célula solar diminui rapidamente em altas temperaturas.

 

O que os pesquisadores fizeram agora foi encontrar uma maneira de casar a tecnologia da conversão térmica com as células solares.

O grupo de Melosh descobriu que revestir um material semicondutor com uma fina camada do metal de césio torna o material capaz de usar tanto a luz e quanto o calor para gerar eletricidade.

 

O que nós demonstramos é um novo processo físico que não é baseado nos mecanismos fotovoltaicos conhecidos, mas que é capaz de dar uma resposta fotovoltaica sob temperaturas muito altas," disse Melosh. "Na verdade, ele funciona melhor em temperaturas mais elevadas. Quanto mais alta a temperatura, melhor."

 

Coletor fototermossolar

Enquanto a maioria das células solares de silício deixa de funcionar quando a temperatura atinge 100 graus Celsius, o dispositivo PETE não atingiu sua eficiência máxima até que a temperatura estivesse bem acima de 200 ºC.

Isto significa que um coletor PETE deverá funcionar melhor em coletores solares parabólicos, que podem chegar aos 800 ºC.

Melosh calcula que o processo PETE pode chegar a 50 por cento de eficiência ou mais usando concentradores solares. Se combinado com um ciclo de conversão térmica, pode chegar a 55 ou mesmo 60 por cento - quase triplicando a eficiência dos sistemas atuais.

 


Os pesquisadores usaram o semicondutor nitreto de gálio no seu protótipo. A eficiência ficou abaixo do previsto teoricamente, mas eles escolheram o nitreto de gálio porque era o único material disponível que tinha mostrado sinais de ser capaz de resistir às temperaturas elevadas nas quais eles estavam interessados.

Com o material adequado - provavelmente o arseneto de gálio - a eficiência real do processo pode chegar até a 50 ou 60 por cento. O próximo passo é testar esse e outros materiais candidatos para seu novo coletor fototermossolar.

fonte:www.inovacaotecnologica.com.br/

publicado por adm às 22:31

Os métodos de produção de energia solar estão em constante evolução, e não é apenas no que diz respeito aos painéis fotovoltaicos que captam a energia do Sol. Como o sistema atual, no qual os painéis são construídos à base de Silício, ainda é ineficiente (converte apenas 20% da energia solar recebida em eletricidade), pesquisadores da Universidade Stanford, em Palo Alto (Califórnia, EUA), estão desenvolvendo um novo material.

 

Ao invés de usar os painéis de Silício, a base agora é outro metal, o Gálio. As placas de Gálio, por sua vez, são revestidos por uma fina camada de outro elemento químico, o Césio. Este novo painel fotovoltaico de Gálio-Césio é o resultado de um projeto que os pesquisadores chamaram de PETE (Sigla em inglês para “Emissão Termiônica Foto-reforçada” ), nome que o projeto leva.

 

Basicamente, a vantagem na troca dos materiais é a superação dos problemas que os painéis de silício apresentam. Primeiro, eles só podem captar a energia de uma estreita faixa de luz solar, e o resto é desperdiçado em forma de calor. E o que é pior: as células de captação são sensíveis ao calor e funcionam mal sob altas temperaturas, ou seja, a energia desperdiçada pelo painel atrapalha o seu próprio trabalho de captação. Se passar de certa temperatura, algo em torno dos 100°C (não estamos falando da temperatura ambiente, e sim da dos painéis, que chegam a aquecer até 800°C), o sistema à base de Silício não consegue mais produzir energia.

 

Com a nova placa de Gálio-Césio, esses problemas acabaram. Primeiro, porque a placa é capaz de colher qualquer raio solar incidente sobre ela, aumentando a eficiência. E ainda está muito longe de atingir o pico de eficiência ao atingir 200°C, ponto em que as células de Silício já deixaram de funcionar faz tempo. De lambuja, criaram um conversor para captar a pouca energia térmica desperdiçada em eletricidade também. De fato, a captação ainda não atingiu os 100% desejados, está em cerca de 60%, o que já é três vezes mais do que as células de Silício eram capazes de coletar. Os custos de produção dessa energia em larga escala, como afirmam os pesquisadores, serão semelhantes ao da energia à base de petróleo.

Fonte: [Daily Tech]

publicado por adm às 22:27

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