Archivo del autor Diego Alcubierre

Las Chimeneas Solares Ahorran Energía y Salvan Vidas

Investigadores de la Universidad RMIT han diseñado una chimenea solar que ahorra energía y salva vidas. La chimenea solar, es parte de una gama de características sostenibles integradas en el nuevo Pabellón de la Reserva Mentone en Kingston, Melbourne.

Las chimeneas solares son una tecnología pasiva subestimada de calentamiento y enfriamiento solar pasivo. Un proyecto de colaboración entre la Universidad RMIT y la ciudad de Kingston ha tratado de revertir este tipo de cosas y darles más poder. Después de todo, el Departamento de Energía de los Estados Unidos estima que el 19% de los recursos energéticos del mundo se utilizan en calefacción, ventilación y refrigeración.

Imagen: RMIT University / YouTube / Bronja Everaardt

Las chimeneas solares pueden reducir el uso de energía hasta en un 50%, y el proyecto particular desarrollado en RMIT maximiza la eficiencia tanto en la ventilación del aire fresco como en la succión de humo en caso de incendio.

“Nuestra investigación demuestra que las chimeneas solares ofrecen beneficios poderosos para la seguridad de las personas y el medio ambiente”, dice el Dr. Long Shi, miembro del Consejo Australiano de Investigación DECRA en RMIT, que espera que los resultados de la doble función de la investigación inspiren más inversión y desarrollo en chimeneas solares en todo el mundo. .

El Consejo de la Ciudad de Kingston es un ejemplo de uno de esos primeros inversionistas, el Consejo estaba buscando formas innovadoras de reducir el consumo de energía en el diseño de edificios y tomó una patada en la chimenea solar para su nuevo Pabellón de Reserva Mentone. La alcaldesa de Kingston, Georgina Oxley, lo calificó como un “diseño verdaderamente notable”.

Cómo funciona

Todo el mundo sabe dos cosas sobre el aire caliente, se eleva. Es el hecho de que el aire caliente sube, que una chimenea solar utiliza para su ventaja. El sol calienta una pared pintada de negro, absorbiendo el calor dentro de la chimenea que a su vez calienta el aire dentro de la chimenea. Las ventilas en la parte superior e inferior de la chimenea controlan el flujo de aire para calentar o enfriar ese aire. Cuando el aire caliente sube a la parte superior de la chimenea, se ventila y se introduce aire frío en la parte inferior, el ciclo que opera el enfriamiento del edificio de forma natural.

A su vez, cuando la temperatura exterior es fría, la chimenea se puede cerrar y el calor capturado se dirige nuevamente hacia el edificio. Con un diseño tan elegantemente simple, es simplemente elegante. Y como tal, es barato adaptar o incorporar en una nueva construcción.

Nadie se queda atrás

El modelo de RMIT muestra que la chimenea solar extiende el tiempo de evacuación segura de un edificio de aproximadamente dos minutos a más de 14 minutos, durante un incendio.

Sin embargo, debe mencionarse que el aumento de 6 veces en el tiempo de evacuación segura es una estadística específica del Pabellón de la Reserva Mentone, pero hay una historia de investigación, incluida la investigación realizada por un equipo de la Escuela de Ingeniería de RMIT, que da fe de la Capacidades de ventilación y extracción de humo de las chimeneas solares.

De la misma manera que la chimenea solar exhala aire caliente, también lo hace con el humo durante un incendio, asegurando una mejor visibilidad, temperaturas más bajas y monóxido de carbono reducido.

Modelización de los niveles de monóxido de carbono de RMIT Univesity aproximadamente 16 minutos después de que se desata un incendio demuestra la diferencia dramática en CO con una chimenea solar (arriba) y sin (abajo).
Imagen: Universidad RMIT

“Esto diferirá de un edificio a otro”, dijo Shi, “pero sabemos que cualquier tiempo extra es valioso y mejora la seguridad contra incendios, lo que en última instancia podría ayudar a salvar vidas”.

La investigación, titulada: “Chimenea solar para un edificio real considerando ambas funciones de ahorro de energía y seguridad contra incendios – un estudio de caso”, se publicó en Energy and Buildings.

Chimeneas Solares Ahorran Energía y Vidasv

Nueva Técnica para Enfriar Paneles Solares

Científicos en Egipto han investigado la efectividad del uso de agua y una mezcla de óxido de aluminio y hexahidrato de cloruro de calcio para enfriar los módulos fotovoltaicos. Se observó un rendimiento óptimo con una solución de 75% de agua, según los resultados de la investigación.

Científicos de la Universidad Benha de Egipto han propuesto una técnica de enfriamiento pasivo para paneles fotovoltaicos basada en el uso de agua y una mezcla de óxido de aluminio (Al2O3) y hexahidrato de cloruro de calcio (CaCl2H12O6). Los materiales de cambio de fase (PCM), compuestos que pueden almacenar energía térmica y ayudar a estabilizar la temperatura, pueden absorber o liberar grandes cantidades de calor “latente” cuando pasan por un cambio en su estado físico, como durante la fusión y la congelación.

El enfoque de refrigerante propuesto podría reducir el uso de agua en instalaciones solares.
Imagen: Baltine / Flickr

El equipo de investigación de Benha aplicó varias mezclas de sus refrigerantes pasivos a un panel fotovoltaico policristalino de 50 W y comparó el rendimiento durante los meses de verano en El Cairo con el de un panel no tratado.

El sistema implicaba el uso de una unidad de enfriamiento, bomba de CD, válvulas, medidor de flujo de agua y tuberías de conexión. Se fabricaron canales de aluminio para el agua y la mezcla Al2O3 / PCM. Los canales se colocaron debajo de los dos paneles, que se ajustaron al sur y se orientaron 30 grados desde la horizontal.

Técnica

La mezcla de PCM se calentó hasta el punto de fusión para formar un líquido y se le añadieron nanopartículas de Al2O3 en los canales de aluminio. “La dispersión de partículas en el líquido PCM se realiza utilizando un baño agitador con cuatro concentraciones de masa diferentes”, afirmó el grupo.

Los investigadores registraron la corriente y el voltaje FV, las temperaturas de la superficie del panel frontal y posterior, las temperaturas de entrada y salida de agua, la irradiación solar, la temperatura ambiente del bulbo seco al aire y la velocidad del viento.

“La aplicación del sistema de enfriamiento, ya sea usando agua y / o [la] mezcla Al2O3 / PCM, proporciona una caída notable en la temperatura de la celda en comparación con el [panel] no enfriado”, dijo el equipo egipcio.

Los investigadores dijeron que una mezcla de agua y el líquido Al2O3 / PCM superó el uso de agua sola y el mejor rendimiento se registró en 75% de agua y 25% de Al2O3 / PCM.

Uso del agua

Aunque el uso de la mezcla Al2O3 / PCM por sí sola no produjo los mejores resultados, eliminar la necesidad de agua con fines refrigerantes podría ser la solución óptima para las instalaciones solares, sugirieron los investigadores.

Los resultados de la investigación se presentan en el documento Mejora del rendimiento de las células fotovoltaicas utilizando la mezcla de Al2O3 / PCM y / o técnicas de enfriamiento de agua, publicado en Renewable Energy y en el sitio web ScienceDirect.

Científicos del Instituto KPR de Ingeniería y Tecnología de la India y el Colegio Nacional de Ingeniería de la India propusieron recientemente una técnica similar, utilizando el eutéctico CaCl2.6H2O – Fe3Cl2.6H2O como material de cambio de fase.

Técnica para Enfriar Paneles Solares
Técnica para Enfriar Paneles Solares
Técnica para Enfriar Paneles Solares

Los Costos de la Energía Solar Continuarán Cayendo

La undécima edición del documento alemán que rastrea las caídas de los precios de la energía solar y las mejoras de eficiencia, ha hecho hecho notoria la reducción de costos.

La Hoja de Ruta Internacional de Tecnología Fotovoltaica (ITRPV por sus siglas en inglés) de Alemania, que tiene como objetivo rastrear las caídas de los precios de la energía solar y el aumento de la eficiencia de conversión, se ha sometido a su 11ª actualización.

El informe, producido por la Asociación de Ingeniería Verbandes Deutsches Maschinenbau Anlage (VDMA), afirma que el año pasado se entregaron más de 650 GW de capacidad de generación de módulos solares. La tasa de aprendizaje de la energía fotovoltaica, la velocidad a la que se aceleran los descensos de los precios con un despliegue más amplio de la tecnología, alcanzó el 23,5% en 2019, según el VDMA.

Los autores del último documento de ITRPV predicen que la tasa de aprendizaje de la energía fotovoltaica continuará a una velocidad similar en los próximos años, lo que conducirá a una mayor disminución de los precios, gracias a medidas como el uso de mejores equipos solares; optimización de las celdas; mejores diseños de módulos; despliegue de celdas bifaciales; nuevos tipos de celdas; y tecnología de módulo mejorada.

El último ITRPV estima que hay más de 200 GW de capacidad de producción de módulos solares en todo el mundo y los autores del informe esperan que la cifra continúe aumentando.

La actualización de la hoja de ruta estima que los costos del módulo cayeron un 10% el año pasado, tanto para productos mono y policristalinos, como para los costos de celdas, un 20%. El precio promedio del módulo solar monocristalino cayó de USD$ 0.39 por vatio pico en 2018 a USD$ 0.24 este año, según la actualización de ITRPV. Los productos policristalinos cayeron de USD$ 0.31 a USD$ 0.21 durante el mismo período, según el VDMA.

El estudio pronostica que los módulos monocristalinos abastecerán el 75% del mercado mundial este año, con productos múltiples que representan el 20%, cayendo a solo el 5% para 2030.

La creciente popularidad de los productos de celda y media celda Perc más eficientes continuó el año pasado, aunque las celdas más grandes han llevado a módulos más grandes, lo que hace que las comparaciones de rendimiento sean potencialmente engañosas, según el VDMA. Los autores de la última iteración de la hoja de ruta han sugerido dividir el rendimiento del módulo por el tamaño del producto, en metros cuadrados, para evaluar el rendimiento.

Con esa fórmula, los módulos Perc monocristalinos de tipo p generan un promedio de 203 W / m² este año. Los autores de la hoja de ruta estiman que el rendimiento aumentará a 225 W / m² para 2030. Para los equivalentes de tipo n, se anticipa un aumento en la producción de metro cuadrado de 208 W a 230 W. Los productos de heterounión ofrecen actualmente un promedio de 210 W / m², según la hoja de ruta, y ofrecerán casi 240 W en diez años.

Nuevo Invento Genera Energía Solar desde las Ventanas de tu Hogar

Una compañía con sede en California ha desarrollado un tipo de recubrimiento que permitiría a ventanas tratadas, generar dos tercios de la energía de un panel solar tradicional.

Ahora son más comunes: paneles solares sobre los techos de las casas residenciales, colocados ahí por los propietarios con la esperanza de compensar sus costos de electricidad con una alternativa limpia.

Sin embargo, en los próximos años, esos arreglos visibles en la azotea pueden cambiar a los paneles de las ventanas de la casa, y puede ser pronto, si la compañía solar de California Ubiquitous Energy continúa su trabajo.

La compañía, con sede en Redwood City en el área de la Bahía de San Francisco, ha desarrollado un tipo de recubrimiento que, cuando se aplica a una ventana, genera electricidad a partir de energía solar, alrededor de 80W por metro cuadrado. La transparencia de las ventanas puede llegar al 70 por ciento, lo que Veeral Hardev, director de desarrollo comercial de Ubiquitous Energy, dice que coincide con la transparencia de la mayoría de las ventanas disponibles comercialmente.

unsplash - free to use, solar panels. Source: free to use, solar panels

“Estamos realizando proyectos de instalación con nuestras ventanas de tamaño piloto (35 cm x 50 cm) ahora, aunque este trabajo también se ha detenido por el brote de Covid-19. Esperamos que las ventanas de mayor tamaño estén disponibles para el público en general en dos o tres años ”, dice Hardev.

Entre los proyectos piloto se encuentran las propias instalaciones de producción de la compañía, que derivan parte de su poder del vidrio recubierto.

Cuestan entre un 10 y un 30 por ciento más que un cristal de ventana normal, pero Hardev dice que el gasto único se compensaría con los ahorros posteriores en energía.

Más y Mejor Agricultura con Paneles Solares

Los paneles solares brotan en las tierras de cultivo como hongos después de la lluvia, pero no todo es sencillo. Si demasiados paneles solares reemplazan demasiadas tierras de cultivo, se va el suministro de alimentos. Sin embargo, los agricultores están comenzando a aprender cómo cultivar dentro de los paneles solares, y en un nuevo “cupón” verde, los paneles solares en realidad podrían ayudar a impulsar el movimiento de agricultura regenerativa hacia la corriente principal.

Paneles solares + agricultura, buena

El primer giro en el campo de la agricultura + solar fue relativamente simple. Levantar paneles solares a unos pocos centímetros más del suelo y podrán pastar ovejas y otros animales en la misma tierra. También se puede usar la tierra para hábitat de polinizadores. Et voilà, ahí tienes algo nuevo llamado agrivoltaics.

Por supuesto, los paneles solares elevados pueden implicar algún costo adicional, pero eso podría ser contrarrestado por un aumento en la eficiencia. Los investigadores están comenzando a acumular evidencia de que permitir que las plantas florezcan bajo una matriz solar elevada puede mejorar la eficiencia de las celdas solares al crear un microclima de enfriamiento.

En cuanto a los cultivos, esa es una fila más difícil de cultivar. Para empezar, los bastidores de paneles solares limitarían el ancho y la altura de los equipos agrícolas motorizados. Eso no es necesariamente un factor decisivo, pero luego otro desafío es identificar los cultivos que pueden crecer eficientemente a la sombra.

De cualquier manera, el movimiento de agricultura + solar ya ha llamado la atención del Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU., que está buscando formas de proteger las tierras agrícolas contra la sobrepoblación de paneles solares a escala de servicios públicos. La Oficina de Energía Renovable y Eficiencia Energética de la agencia también ha publicado una práctica “Guía del agricultor para la energía solar”.

Solar panels farms

Paneles solares + agricultura regenerativa, mejor

Todo esto es algo bueno, pero se pone aún mejor. Un nuevo proyecto solar que pronto comenzará a construirse en una granja en Grafton, Massachusetts, tiene como objetivo cumplir una doble función como una herramienta de preservación integral que ayuda a mejorar el suelo y mejorar la nutrición de los animales en pastoreo.

El objetivo final es crear una economía agrícola más sostenible y cultivar la próxima generación de agricultores. Esa es una consideración especialmente importante en Massachusetts, donde los agricultores deben permanecer en el negocio de la agricultura para mantener una buena reputación con el programa de incentivos solares SMART del estado para los agricultores.

El desarrollador con sede en Boston BlueWave Solar está encabezando el proyecto, y CleanTechnica habló recientemente con el jefe de sostenibilidad de la compañía, Drew Pierson, para obtener más detalles.

“BlueWaveBW ha existido por poco menos de 10 años como desarrollador solar comunitario, y siempre hemos tenido el espíritu de hacer lo correcto por las personas y el planeta y promover la conservación del medio ambiente”, explicó Pierson.

La compañía fue una de las primeras empresas en adoptar la agricultura y ha estado trabajando estrechamente con la Universidad de Massachusetts, que administra el programa SMART entre otras iniciativas solares. La colaboración con BlueWave incluye una herramienta de modelado de sombra para paneles solares para ayudar con la planificación del uso de la tierra agrícola.

El proyecto solar Grafton incluye 12 acres dedicados al pastoreo y dos acres para cultivar vegetales, como fresas, verduras de hoja verde y calabazas.

Para ambos conjuntos, explicó Pierson, los paneles solares se levantarán a unos 10 pies del suelo, y cada tercer panel se quitará para permitir que entre más luz solar.

Aprovechando otro giro en la granja + saga solar, los paneles solares serán bifaciales, lo que significa que su parte posterior puede convertir la energía solar reflejada desde el suelo. Los investigadores ya están explorando formas de mejorar este efecto de “albedo del suelo” con diferentes tipos de cobertura del suelo, incluida la vegetación. Eso podría conducir a mejoras adicionales en la eficiencia de las celdas solares en las tierras agrícolas.

Paneles solares en granjas: pero espera, hay más

Si todo va de acuerdo al plan, la parte de agricultura regenerativa del proyecto realmente se activará cuando se instale el equipo de monitoreo.

“Esta podría ser la base para devolver el carbono al suelo”, dijo Pierson. “Podemos medir cómo responde la tierra a este tipo de técnica de gestión, incluida la infiltración de las aguas pluviales, la densidad de la hierba y el microclima beneficioso de los paneles solares”.

El factor humano también entra en juego. El nuevo desarrollo solar incluye un administrador que facilitará la comunicación entre el agricultor, el programa de incentivos SMART y las diversas partes interesadas en el proyecto solar. Parte del objetivo es ayudar a resolver los problemas de cumplimiento para el agricultor, pero eso es solo para empezar.

El gerente también ayudará a apoyar al agricultor con la planificación y los recursos agrícolas. Además de mantener las granjas individuales en el negocio, el objetivo general del programa asistido por el gerente es crear nuevas oportunidades para comenzar nuevas operaciones agrícolas y revivir las que están inactivas.

La granja Grafton, por ejemplo, fue trabajada por la misma familia durante décadas hasta que las finanzas dejaron de funcionar. Con una nueva matriz solar en la mano, la tierra volverá a la producción por primera vez en unos 20 años.

Agricultura con Paneles Solares

El Fotosensibilizador Puede Mejorar la Eficiencia de los Paneles Solares

Un nuevo compuesto químico creado por investigadores de la Universidad de West Virginia está iluminando el camino hacia la energía renovable.

El compuesto es un fotosensibilizador, lo que significa que promueve reacciones químicas en presencia de luz. Tiene muchas aplicaciones potenciales para mejorar la eficiencia de las tecnologías modernas que van desde paneles solares que producen electricidad hasta teléfonos celulares.

El estudio, publicado el 16 de marzo en Nature Chemistry, fue realizado por investigadores del Laboratorio Asistente de Química Carsten Milsmann con el apoyo de su Premio CAREER de la National Science Foundation.

Estas tecnologías actualmente dependen de metales preciosos, como el iridio y el rutenio, para funcionar. Sin embargo, solo quedan suministros limitados de estos materiales en el mundo, lo que los hace no renovables, difíciles de acceder y caros.

“Notamos que ha habido pocos esfuerzos en el estudio de los metales más abundantes, titanio y circonio, porque a menudo no son tan fáciles de trabajar. Los metales preciosos siempre han sido los elementos preferidos debido a sus propiedades químicas favorables que los hacen más fáciles de usar y estudiar, y así es principalmente como se ha hecho en el campo “, dijo Milsmann. “Esperamos cambiar eso”.

El compuesto de Milsmann está hecho de circonio, que es mucho más abundante y fácil de acceder, lo que lo convierte en una opción más sostenible y rentable. El compuesto también es estable en una variedad de condiciones, como el aire, el agua y los cambios de temperatura, lo que facilita su trabajo en una variedad de entornos.

Dado que el compuesto puede convertir la luz en energía eléctrica, podría usarse en la creación de paneles solares más eficientes.

Los paneles solares generalmente están hechos con silicio y requieren un umbral mínimo de luz para recolectar y almacenar energía. En lugar de usar silicio, los investigadores han estado explorando durante mucho tiempo la alternativa de los dispositivos sensibilizados por colorantes, en los que las moléculas de color recogen la luz y funcionan en condiciones de poca luz. Como beneficio adicional, esto también permite la producción de componentes semitransparentes. Hasta la fecha, los colorantes necesarios dependen en gran medida del precioso material de rutenio, pero el nuevo compuesto de Milsmann podría reemplazarlo en el futuro.

“El problema con la mayoría de los paneles solares es que no funcionan bien en días nublados. Son bastante eficientes, económicos y tienen una larga vida útil, pero necesitan condiciones de luz intensa para funcionar de manera eficiente ”, dijo Milsmann. “Una forma de evitarlo es hacer versiones sensibilizadas por colorantes donde un compuesto coloreado absorbe luz para producir electricidad en cualquier condición climática. En el futuro, podríamos diseñar edificios que produzcan energía, esencialmente convirtiendo la fachada de su edificio, incluidas todas sus ventanas, en una planta de energía “.

Por otro lado, el compuesto también podría usarse en diodos orgánicos emisores de luz, que convierten la energía eléctrica en luz, invirtiendo esencialmente la función de un panel solar. Esta característica hace que el compuesto sea una fuente de luz potencial para producir pantallas de teléfonos celulares más eficientes.

“Muchas pantallas de teléfonos celulares contienen iridio, otro compuesto de metales preciosos que hace exactamente lo que hace nuestro compuesto”, dijo Milsmann. “La ventaja de tener un diodo emisor de luz es que la mayor parte de su energía se convierte en luz. En el pasado, las fuentes de luz eran ineficientes porque solo convertían una pequeña fracción de la energía que recibían en luz “.

El siguiente paso del equipo de investigación es hacer que el compuesto sea soluble en agua para que pueda usarse potencialmente en aplicaciones biomédicas, como la terapia fotodinámica para pacientes con cáncer.

“El compuesto puede producir especies reactivas de oxígeno que inducen la muerte celular. Suena realmente peligroso, pero debido a que la reacción solo ocurre durante la exposición a la radiación con luz, su ubicación y duración pueden controlarse estrechamente ”, dijo Milsmann. “Si puede enfocar su luz en un punto específico, puede generar especies reactivas de oxígeno para actuar solo en respuesta a la luz, haciéndola segura. Esto tiene el potencial de eliminar tumores de manera menos invasiva que a través de cirugías y quimioterapia “.

El equipo de investigación incluyó al ex alumno de WVU Yu Zhang (PhD Chemistry, ’19), el actual estudiante graduado Dylan Leary y el profesor de química Jeffrey Petersen, entre otros.

“Estamos sentando las bases para muchas aplicaciones diferentes”, dijo Milsmann. “Comprender cómo funciona este compuesto, que es lo que hicimos en el documento, ayudará a las personas que desean llevar estas tecnologías adelante”.

Fotosensibilizador Puede Mejorar la Eficiencia de los Paneles Solares
Fotosensibilizador Puede Mejorar la Eficiencia de los Paneles Solares
Fotosensibilizador Puede Mejorar la Eficiencia de los Paneles Solares

Enfriamiento de Paneles Fotovoltaicos con Agua

El instalador francés de sistemas fotovoltaicos Sunbooster, ha desarrollado una tecnología de enfriamiento para paneles solares a base de agua. Afirma que su solución puede aumentar la generación de energía de una instalación fotovoltaica entre 8% y 12% por año.

La solución consiste en un conjunto de tuberías que pueden rodear un sistema fotovoltaico en la azotea o uno montada en el suelo. Las tuberías se utilizan para rociar una película delgada de agua sobre la superficie de vidrio de los módulos.

“La compañía había experimentado originalmente con una solución de vaporización de agua, pero esto produjo choques térmicos para el sistema fotovoltaico”, dijo el CEO de Sunbooster, Grégory Boutteau, a la revista PV. “Además, las gotas producidas por este sistema de enfriamiento tuvieron un impacto negativo en la absorción de luz solar”.

Imagen: Sunbooster

Flujo de agua

La solución de la compañía es una tubería patentada con varios agujeros muy pequeños, por lo que se requieren habilidades especiales de instalación. El agua de lluvia almacenada se empuja hacia una rampa en el borde de los paneles. Luego, el agua fluye hacia la superficie de los módulos e inmediatamente baja la temperatura.

“Los materiales utilizados para construir las tuberías se han elegido en función de su calidad, fiabilidad y durabilidad”, dijo Boutteau, sin proporcionar detalles adicionales sobre la tecnología patentada. “Las tuberías son resistentes a los rayos UV y están perforadas con agujeros: nuestra oficina de diseño e ingeniería define su número y tamaño con respecto a nuestras patentes”.

El agua solo se extiende por la superficie de vidrio de los paneles y no toca ninguna pieza de plástico, como las láminas posteriores u otros componentes. “Se puede considerar de la misma manera que la lluvia, y por esta razón no afecta la garantía de los módulos”, dijo Boutteau.

Imagen: Sunbooster

El sistema se pone en marcha mediante un sensor de temperatura que activa la propagación del agua cuando la temperatura ambiente supera los 25 ° C. Aunque el agua puede tener cierta influencia en la absorción de luz de los módulos, esto se compensa completamente con el aumento del rendimiento de energía que se puede lograr al evitar que las temperaturas superen los 30 ° C, dijo Boutteau.

Los sistemas de enfriamiento recogen el agua de un tanque de agua de lluvia. Y después de usar el agua, puede reciclarse, filtrarse y almacenarse nuevamente. “Nuestra solución Sunbooster funciona en circuito cerrado y no necesita agua adicional”, explicó Boutteau.

Imagen: Sunbooster

Consideraciones de costos

La tecnología, que puede aplicarse a sistemas fotovoltaicos y plantas solares construidas en todo tipo de ángulos inclinados, actualmente cuesta casi € 250,000 / MW. Pero Sunbooster espera reducir a más de la mitad a entre € 100,000 / MW y € 150,000 / MW en los próximos dos años.

“Ahora estamos desarrollando nuevas asociaciones con grandes jugadores”, dijo Boutteau. “Y esto, combinado con las economías de escala de los grandes proyectos montados en tierra, nos ayudará a reducir nuestros costos de manera significativa”.

Hasta ahora, la tecnología solo se ha adoptado en proyectos respaldados por incentivos de compensación de costos. Sin embargo, la compañía afirma que ha comenzado a reducir drásticamente la estructura de costos de sus sistemas para apoyar proyectos no subsidiados en el futuro cercano.

Para una planta fotovoltaica de 10 MW, se necesitarían alrededor de 25 km en tuberías, lo que complica la logística y la instalación, dijo Boutteau. “Pero el sistema es fácil de implementar con las habilidades necesarias”, agregó.

Sunbooster actualmente necesita enviar equipos para instalar sus sistemas. Sin embargo, la compañía planea capacitar a socios que sean capaces de implementar sus tecnologías a nivel global, de acuerdo con sus estándares. “Nuestros socios serán referenciados en nuestra red validada por un certificado interno entregado por Sunbooster”, dijo Boutteau.

Agregó que la adopción de un sistema de enfriamiento similar podría aumentar la complejidad de los proyectos y la cantidad de posibles variables. “Instalar nuestro sistema en España o Alemania no es exactamente lo mismo”, afirmó Boutteau. “Además, hay muchos otros factores relacionados con el agua que deben tenerse en cuenta, como las tasas de vaporización del agua, la humedad y los recursos hídricos disponibles”.

Enfriamiento de Paneles Fotovoltaicos con Agua
Enfriamiento de Paneles Fotovoltaicos con Agua
Enfriamiento de Paneles Fotovoltaicos con Agua

Una Celda Solar Orgánica con un 25% de Eficiencia

El “mejor rendimiento de conversión del mundo en una habitación oscura” es cómo lo describieron los desarrolladores de un nuevo dispositivo fotovoltaico orgánico. Dichas células podrían usarse como una fuente inalámbrica de energía para aplicaciones de internet o en dispositivos como sensores de temperatura, humedad y movimiento.

Hace ocho meses, un instituto de investigación francés financiado por el estado y la empresa japonesa de textiles Toyobo anunciaron que unirían fuerzas para desarrollar celdas solares orgánicas para aplicaciones en interiores. La asociación, dijo la organización francesa en ese momento, tenía como objetivo desarrollar celdas solares delgadas y flexibles que pudieran funcionar donde las celdas solares inorgánicas convencionales no podrían funcionar.

La división de nuevas tecnologías y nanomateriales energéticos (Liten) de la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica y Toyoba han publicado los primeros resultados de seis meses de investigación: pequeñas celdas solares orgánicas que dicen ofrecen la “mejor eficiencia de conversión en el mundo en una oscura habitación”.

“Durante un experimento de verificación con luz de neón de 220 lux, equivalente al brillo de una habitación oscura, se confirmó que el producto probado había logrado una eficiencia de conversión de aproximadamente 25%, o 60% más que la de las celdas solares de silicio amorfo comúnmente usado para calculadoras de bolsillo “, dijeron Liten y Toyobo. Este último confirmó que medía una eficiencia del 16% bajo el mismo brillo para dispositivos de silicio amorfo.

La compañía japonesa Toyobo quiere que sus dispositivos salgan de las líneas de producción dentro de tres años.

Proyecto PET

Los investigadores utilizaron un material generador de energía desarrollado por Toyobo que utiliza tecnología de síntesis orgánica que la compañía creó durante años de investigación en química fina. “Este material puede disolverse fácilmente, incluso en disolventes libres de halógenos, lo que permite su aplicación uniforme sobre un sustrato y producir energía estable con pocas diferencias individuales”, dijo la compañía japonesa. El grupo de investigación optimizó los solventes y la técnica de recubrir las celdas orgánicas sobre un sustrato de vidrio.

Liten y Toyobo también han desarrollado prototipos de módulos solares orgánicos en un sustrato de película de tereftalato de polietileno (PET) sobre un área efectiva de 18 cm2, a pesar de la mayor dificultad de aplicación en película de PET. Según sus desarrolladores, ese módulo pudo producir alrededor de 130 microvatios (µW) con una iluminación de 220 lux.

Toyobo afirmó que sus nuevos materiales se ofrecerían a los fabricantes de celdas solares con el objetivo de alcanzar la producción comercial dentro de tres años, principalmente como una fuente de energía inalámbrica para sensores de temperatura, humedad y movimiento.

Una Celda Solar Orgánica con un 25% de Eficiencia
Una Celda Solar Orgánica con un 25% de Eficiencia
Una Celda Solar Orgánica con un 25% de Eficiencia

Nuevo Récord Podría Marcar El Comienzo De Una Nueva Era Para La Energía Solar

El futuro de la tecnología solar es casi una realidad, con investigadores de la Universidad Nacional de Australia (ANU) estableciendo un nuevo récord para la conversión de la luz solar en energía.

El equipo de ANU trabaja en el desarrollo de “celdas solares en tándem”, lo que implica apilar una celda solar de perovskita encima de una de silicio, o duplicarla para extraer más energía de la luz solar.

Una celda solar de perovskita es un nuevo tipo de celda solar que utiliza materiales orgánicos e inorgánicos en una estructura especialmente construida que mejora la absorción de la luz. Estas celdas pueden reaccionar a diferentes longitudes de onda de luz para aprovechar mejor la energía del sol.

En contraste, las celdas solares de silicio están hechas solo de materiales inorgánicos y solo pueden absorber la luz roja.

Los investigadores han establecido un nuevo récord de eficiencia del 27,7 por ciento para las celdas en tándem de silicio perovskita apiladas mecánicamente, lo que significa que el 27,7 por ciento de la luz solar se convierte en energía.

La profesora Kylie Catchpole dice que esto solo necesitaría mejorar ligeramente, a alrededor del 30 por ciento, antes de que la tecnología se pueda implementar en todo el mundo.

“En comparación, los paneles solares típicos que se instalan en los tejados en este momento tienen una eficiencia de alrededor del 20 por ciento”, dijo la profesora Catchpole.

“Las celdas solares de silicio actualmente dominan el mercado, sin embargo, la eficiencia de las de silicio alcanzará el límite en los próximos cinco a 10 años.

“Este resultado demuestra el potencial de las celdas solares en tándem. Pueden hacer un mejor uso de ciertas partes del espectro solar, por ejemplo, fotones azules de alta energía.

“Esto conducirá a celdas solares y fuentes de energía solar más eficientes y rentables”.

La profesora Catchpole dice que una mayor eficiencia significa que cada sección de un panel solar está produciendo más energía.

“El área de cobertura de los paneles solares es el principal contribuyente del costo. Entonces, si se comercializa con éxito, esta tecnología podría conducir a una reducción significativa en el costo de la electricidad solar, así como a reducir las facturas de energía “.

El equipo ahora está trabajando para lograr una eficiencia aún mayor, así como para mejorar aún más la estabilidad de las nuevas celdas solares.

“La Hoja de ruta tecnológica internacional para la energía fotovoltaica predice que las celdas solares en tándem aparecerán en la producción en masa en 2023, por lo que estamos muy cerca”, dijo el investigador principal, el Dr. The Duong.

“Este nuevo resultado de eficiencia ayudará a mejorar la competitividad comercial de esta tecnología.

“Es emocionante pensar que una nueva tecnología que tiene el potencial de beneficiar a todo el planeta se está desarrollando aquí en Canberra”.

El trabajo ha sido financiado por ARENA a través del Centro Australiano para Fotovoltaica Avanzada.

La Energía Renovable Podría Abastecer Al Mundo Para 2050

Prácticamente toda la demanda mundial de electricidad para el transporte, para calentar y enfriar hogares y oficinas, así como para proporcionar la energía demandada por la industria, podría ser satisfecha por las energías renovables a mediados de siglo.

Este es el consenso de 47 trabajos de investigación revisados ​​por pares de 13 grupos independientes con un total de 91 autores que han sido reunidos por la Universidad de Stanford en California.

Algunos de los documentos tienen un amplio alcance en todo el mundo, sumando el potencial de cada tecnología para ver si países individuales o regiones enteras podrían sobrevivir con energías renovables.

Los exámenes especiales de los pequeños estados insulares, África subsahariana y países individuales como Alemania buscan ver cuáles son las barreras para el progreso y cómo podrían eliminarse.

En todos los casos, los resultados son que la tecnología existe para alcanzar el 100% de energía renovable si se puede reunir la voluntad política para lograrlo.

La recopilación de documentos es un poderoso rechazo para aquellos que dicen que las energías renovables no son confiables o que no pueden expandirse lo suficientemente rápido como para reemplazar a los combustibles fósiles y la energía nuclear.

Una vez que se toman las medidas adecuadas de eficiencia energética, una combinación de energía eólica, solar y de agua, con varias formas de capacidad de almacenamiento, puede sumar el 100% de las necesidades de energía en cada parte del planeta.

Stanford coloca uno de sus propios papeles en la parte superior de la lista. Estudia los impactos de las propuestas Green New Deal sobre la estabilidad de la red, los costos, el empleo, la salud y el clima en 143 países.

Al agrupar a los países del mundo en 24 regiones que cooperan con la estabilidad de la red y las soluciones de almacenamiento, la oferta podría igualar la demanda para 2050-2052 con una dependencia del 100% de las energías renovables. La cantidad de energía utilizada en general se reduciría en un 57,1%, los costos se reducirían en una cantidad similar y se crearían 28,6 millones más de empleos a tiempo completo a largo plazo que en los negocios habituales.

Bono de aire limpio

El notable consenso entre los investigadores es quizás sorprendente, ya que el clima y las condiciones climáticas difieren mucho en las diferentes latitudes. Sin embargo, parece que a medida que el costo de las energías renovables, particularmente la energía eólica y solar, se ha desplomado, y las soluciones de almacenamiento de energía se multiplicaron, cada parte del mundo ahora puede encontrar un sistema que reduzca los costos de los combustibles fósiles.

Eso, más el beneficio del aire limpio, particularmente en países asiáticos como India y China, hace que las energías renovables sean mucho más beneficiosas en cualquier análisis de costo-beneficio.

La aparición de tantos artículos refleja el consenso que los científicos del clima han logrado alcanzar al advertir a los líderes políticos del mundo que se les está acabando el tiempo para actuar para mantener la temperatura por debajo de los niveles peligrosos.

Dado que, en total, las soluciones ofrecidas abarcan países que producen más del 97% de los gases de efecto invernadero del mundo, proporcionan un plan para la próxima ronda de conversaciones sobre el clima de la ONU, que se celebrará en Glasgow en noviembre. En la COP-26, como se llama la conferencia, se les pedirá a los políticos que hagan nuevos compromisos para evitar el cambio climático peligroso.