Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα σε σχήμα ηλίανθου θα παράγει φως και νερό

Ένας νέος παραβολικός ανακλαστήρας τύπου πιάτου μπορεί να εμφανιστεί στο εγγύς μέλλον, ο οποίος μπορεί να ενισχύσει την ηλιακή ακτινοβολία κατά 2.000 φορές, ενώ παράλληλα καθαρίζει τον αέρα και παράγει γλυκό νερό. Η επικείμενη κυκλοφορία μιας μοναδικής συσκευής έχει ήδη ανακοινωθεί από τον ερευνητικό οργανισμό IBM Research, ο οποίος συνεργάζεται με την ιδιωτική εταιρεία Airlight Energy, της οποίας το έργο σχετίζεται με την παραγωγή και την προμήθεια ηλιακών τεχνολογιών για μεγάλης κλίμακας παραγωγή.

Το νέο σύστημα τροφοδοτείται από ηλιακά κύτταρα που ψύχονται με νερό και, ως αποτέλεσμα, μετατρέπουν περίπου το 80% της ηλιακής ακτινοβολίας σε ενέργεια.

Το σύστημα ονομάζεται Φωτοβολταϊκά Συγκεντρωτή (CPV εν συντομία) και μοιάζει με ένα γιγάντιο ηλιοτρόπιο (το σύστημα έχει ύψος 10 μέτρα). Το CPV είναι ικανό να παράγει 12 kW ηλεκτρικής ενέργειας και 20 kW θερμότητας σε μια ηλιόλουστη μέρα, ποσότητα που επαρκεί για να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες αρκετών μικρών σπιτιών.

Η αρχή λειτουργίας του συστήματος είναι η εστίαση της ηλιακής ακτινοβολίας σε ειδικά στοιχεία χρησιμοποιώντας καθρέφτες. Τα ηλιακά στοιχεία πυριτίου έχουν σημείο ανάφλεξης περίπου 1500 ⁰ C, αλλά οι ειδικοί, χρησιμοποιώντας την εμπειρία τους στη δημιουργία υπερυπολογιστών, πέτυχαν μια σχετικά χαμηλή θερμοκρασία περίπου 105 ⁰ C ψύχοντας τα στοιχεία με νερό.

Στα CPV, οι καθρέφτες, οι ηλεκτρικοί δέκτες και τα φωτοβολταϊκά στοιχεία καλύπτονται με έναν διαφανή πλαστικό θόλο που προστατεύει το σύστημα από κακές καιρικές συνθήκες.

Οι εργασίες για την τεχνολογία βρίσκονται σε εξέλιξη και οι κατασκευαστικές εταιρείες σχεδιάζουν να ξεκινήσουν τις πωλήσεις το 2017.

Όπως σημειώνουν οι ειδικοί, το CPV μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο σε αστικές συνθήκες, αλλά και σε γεωγραφικά απομακρυσμένες περιοχές. Το μοναδικό σύστημα δεν είναι κατάλληλο για εγκατάσταση σε στέγες σπιτιών, καθώς το βάρος του είναι περίπου 10 τόνοι και η επιφάνεια που καταλαμβάνει είναι περίπου 47 m ².

Αυτό το σύστημα είναι ιδανικό ως πηγή ενέργειας για ξενοδοχεία, θέρετρα, εμπορικά κέντρα κ.λπ.

Συστήματα αυτού του είδους εμφανίστηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Αρχικά, χρησιμοποιούσαν καμπύλο γυαλί ή φακούς που βοηθούσαν στη συγκέντρωση του ηλιακού φωτός σε μια μικρή περιοχή φωτοβολταϊκών κυψελών και στην αύξηση της παραγόμενης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας.

Τα παραδοσιακά ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα, που συνήθως εγκαθίστανται σε στέγες, έχουν απόδοση έως και 20% και, κατά μέσο όρο, μπορούν να αυξήσουν την ηλιακή ακτινοβολία κατά 500 φορές.

Η νέα εξέλιξη επιτρέπει την αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά 2000 φορές, ενώ η απόδοσή της είναι 80%.

Δεδομένου ότι οι ακτίνες του ήλιου συγκεντρώνονται στο μέγιστο βαθμό στα φωτοβολταϊκά στοιχεία, το σύστημα απαιτεί εντατική ψύξη. Το σύστημα καλοριφέρ στο CPV είναι γεμάτο με νερό και χρησιμεύει όχι μόνο για ψύξη, αλλά είναι επίσης ικανό να παρέχει ζεστό νερό για θέρμανση και κλιματισμό χάρη στον ψύκτη απορρόφησης.

^{Ένα σύστημα CPV 40m2} μπορεί να παράγει πάνω από 1300L νερού ημερησίως.

Οι κατασκευαστές ισχυρίζονται ότι ένα σύστημα με 1m2 ^δέκτη είναι ικανό να παράγει 30-40 λίτρα νερού ημερησίως, το οποίο θα είναι κατάλληλο για πόση, ενώ η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται ανά ημέρα είναι 2 kW/h, η οποία είναι σχεδόν διπλάσια από αυτήν που χρειάζεται ένα άτομο ανά ημέρα.

Επίσης, σύμφωνα με τους κατασκευαστές, η εγκατάσταση πολλαπλών πλακών τους είναι ικανή να καλύψει τις ανάγκες νερού μιας ολόκληρης πόλης. Δεδομένου ότι το έργο βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο, η εταιρεία δεν ανακοινώνει τιμές, αλλά επειδή το σύστημα είναι κατασκευασμένο από φθηνά υλικά, μπορεί να κοστίσει έως και 5 φορές λιγότερο από παρόμοια.