IBM ir Šveicarijos mokslininkų sukurta saulės energijos išgavimo sistema panaudoja rekordinį kiekį saulės energijos.
IBM dirbdama kartu su tyrėjais iš Šveicarijos universitetų sukūrė saulės energijos išgavimo sistemą – didelės koncentracijos fotovoltinę-šiluminę sistemą (HCPVT, High Concentration PhotoVoltaic Thermal system), kuri panaudoja iki 80 procentų surinktos saulės energijos. Anksčiau pasiektas saulės energijos panaudojimo rekordas – 44,7 procento – priklausė Fraunhoferio instituto mokslininkams.
Ciuricho laboratorijoje sukurta sistema naudoja satelitinę lėkštę primenantį parabolinį veidrodį. Jis sukoncentruoja pagautus saulės spindulius į fotovoltinį elementą, kuris paverčia šviesą elektra. Veidrodyje įtaisyta speciali valdymo sistema, kuri jį nuolatos nukreipia į saulę – panašiai elgiasi saulėgrąžos žiedai.
Tyrėjų skaičiavimais, tokia sistema leidžia surinkti iki 2000 kartų daugiau saulės šviesos nei įprastų saulės baterijų atveju. Dienos metu kiekvienas vieno kvadratinio centimetro ploto elementas sugeneruoja apie 250 vatų elektros energijos – tai reiškia, kad naudingai elektra paverčiama apie trečdalis surinktos saulės energijos.
Įprastai likusieji 70 procentų energijos virstų šiluma ir būtų prarasta. Tačiau „IBM Research“ grupės inžinieriai sugebėjo pagauti daugumą šios šiluminės energijos ir perduoti ją į vandens pakaitinimo sistemą. Tad HCPVT technologija leidžia panaudoti apie 80 procentų visos surinktos saulės energijos – ji yra paverčiama elektra ir karštu vandeniu.
Vandens šildymo moduliui sukurti inžinieriai panaudojo žinias iš Ciuricho Šveicarijos technologijų institute veikiančio superkompiuterio „Aquasar“ aušinimo sistemos. HCPVT sistemoje išgaunamas karštas vanduo gali būti panaudojamas įvairiems tikslams, pavyzdžiui, pastatų šildymui, aušinimui ar geriamojo vandens dezinfekavimui.
Tyrėjų komanda sėkmingai išbandė prototipą, kuriame esantis 16 kvadratinių centimetrų ploto saulės elementas sugeneruoja apie 1 kilovatą elektros energijos. Šiuo metu mokslininkai dirba ties nauju prototipu, kuris turės 100 kvadratinių metrų ploto veidrodį ir 625 kvadratinių centimetrų ploto saulės elementą. Tikimasi, kad naujoji jėgainė leis pagaminti apie 25 kilovatus elektros bei 50 kilovatų šiluminės energijos.
„Saulė yra vienas turtingiausių mums prieinamų energijos šaltinių. Mūsų planeta iš Saulės gauna apie 85 tūkstančius teravatų energijos, o žmonijai šiandien reikia tik 15 teravatų“, – primena „IBM Research“ mokslininkas dr. Bruno Michelis.
Tyrėjas prognozuoja, kad panašūs, tik didesnių gabaritų HCPVT kolektoriai ateityje gali būti panaudoti statant saulės jėgaines, pavyzdžiui, Sacharos dykumoje. Mokslininkų komandos atlikti skaičiavimai numato, kad padengus bent du procentus dykumos tokiais veidrodžiais, būtų pasotintas visos planetos poreikis elektros energijai. Tiesa, šios energijos perdavimo ir paskirstymo klausimas nėra taip lengvai išsprendžiamas.
