Создан генератор, преобразующий энергию Солнца в электричество и пар
Наиболее распространенным способом сбора энергии от Солнца является фотоэлектрическая энергия. Знакомые нам панели вырабатывают электричество из солнечного света, и сегодня эта технология применяется повсеместно, от садового освещения до питания автономных летательных аппаратов.
Но это не единственный способ. Солнечные концентраторы собирают вместо света тепло, фокусируя солнечные лучи для нагрева содержащейся в них жидкости. Это тепло можно использовать для выработки электроэнергии — например, для вращения турбины с помощью пара —, а также для других промышленных процессов.
Обычно эти две системы устанавливаются независимо друг от друга, однако инженеры неоднократно предпринимали попытки объединить их в одно гибридное устройство. Чаще всего это приводило к снижению эффективности или повышению стоимости разработки. Однако исследователи утверждают, что недавно создали новый гибридный преобразователь солнечной энергии, который сочетает в себе лучшее от обеих технологий.
Устройство выглядит как спутниковая антенна, с небольшим блоком, подвешенным над центром параболического коллектора. Часть блюдца «антенны» зеркально отражена и фокусирует солнечные лучи на коробке в центре конструкции. В нижней же части находятся солнечные элементы, которые собирают и преобразуют видимый и ультрафиолетовый свет в электричество.
Самая интересная особенность заключается в том, что эти ячейки перенаправляют инфракрасный свет — тепловую энергию — на отдельный тепловой приемник, расположенный чуть выше. Этот приемник по существу представляет собой чашеобразную полость, окруженную водой под давлением, которая улавливает тепло и превращается в пар.
Команда говорит, что общая эффективность сбора составляет 85,1%, то есть на практике очень большое количество солнечной энергии преобразуется либо в электричество, либо в тепло. Пар может быть нагрет до 248 °C, что намного выше, чем у аналогичных коллекторов тепловой энергии. Такой пар достаточно горяч для многих промышленных процессов, — сушки, отверждения, стерилизации и пастеризации.
Еще одно преимущество — это стоимость. Ученые сообщили, что в США гибридное устройство может работать всего за 3 цента за киловатт-час — это намного дешевле обслуживания твердотопливных электростанций.
Команда, состоящая из исследователей из Университета Тулэйн, Университета Сан-Диего, Boeing-Spectrolab и Otherlab, получила дополнительное финансирование для следующего этапа разработки и планирует усовершенствовать технологию и увеличить масштабы экспериментальных испытаний.
