Специалисты создали новый гибридный преобразователь солнечной энергии, способный производить как электричество, так и пар. Прибор отличается высокой эффективностью и низкими затратами, открывая для промышленности возможности использования более широкого спектра солнечного излучения.
Самый популярный способ получения энергии от… СолнцаФотоэлектрическая энергия вырабатывается солнечными элементами. Солнечный свет преобразуется ими в электричество, благодаря чему эти элементы столь простые, что интегрированы во всё, от наружного освещения до энергосистемы.
Существует еще один вариант. Солнечные концентраторы собирают тепло вместо света, сфокусировав солнечные лучи на нагреве находящейся внутри жидкости. Затем ее можно использовать для производства электроэнергии – например, путем создания пара, вращающего турбину – или более прямолинейно для обогрева домов или других промышленных процессов.
Часто эти две системы разделяют, однако были попытки скомбинировать их в единое устройство. Такие попытки обычно сопровождались ухудшением производительности или ростом расходов. Сегодня учёные заявляют о создании нового гибридного преобразователя. солнечной энергииСочетание наилучших сторон двух вселенных.
Предмет напоминает спутниковую антенну, с подвешенным над центром параболического отражателя небольшим устройством. Зеркальная поверхность тарелки фокусирует солнечный свет на коробке посередине. Внизу этой части расположены солнечные элементы с переходами, которые преобразуют видимый и ультрафиолетовый свет в электричество.
Самое важное: эти элементы направляют инфракрасный свет — тепловую энергию — на отдельный тепловой приемник, расположенный выше в устройстве. Этот приемник подобен чашеобразной полости, окружающей воду под давлением. Она улавливает тепло и превращается в пар.
Коллектор преобразует 85,1 процента солнечной энергии в электричество или тепло. Пар достигает температуры 248 °C, что значительно выше показателей многих других коллекторов. Такая высокая температура подходит для промышленных процессов: сушки, отверждения, стерилизации и пастеризации.
Работа гибридного устройства стоит всего три цента за киловатт-час после масштабирования.
Исследователи из Университета Тулейна, Университета Сан-Диего, Университета штата Сан-Диего, Boeing-Spectrolab и Otherlab получили финансирование для усовершенствования технологии и масштабирования ее до уровня проведения опытных испытаний на экспериментальной установке.
Выводы исследования появились в печатном издании. .