Descoberta da energia solar: dez vezes mais eficiente, a energia solar pode estar disponível em três anos

Descoberta da energia solar: dez vezes mais eficiente, a energia solar pode estar disponivel em tres anos

Descoberta da energia solar: dez vezes mais eficiente, a energia solar pode estar disponível em três anos

A descoberta pela qual os cientistas estiveram esperando poder tornar a energia solar mais barata, mais eficiente–e portanto um substituto mais efeciente para as fontes de energia tradicionais–foi realizado por um grupo de pesquisadores da MIT.

Os pesquisadores atualizaram uma relíquia de fonte de energia desenvolvida nos anos 70 chamado concentrador luminescente solar ou LSC. Um LSC coleta luz através de tinturas pintados em uma superfície transparente; a luz é então transportada através da superfície para células solares nas bordas. Nos últimos LSC tem sido usados folhas de plástico transparentes, mas o concentrador solar da MIT emprega vidro.

Os LSC não tiveram êxito nos anos 70 porque muito da luz era perdida quando transferida das tinturas para os painés solares nas bordas do concentrador. A equipe da MIT usou técnicas ópticas atuais para lasers para resolver o problema. As tinturas são agora aplicados apenas na superfície do vidro em relações muito específicas provendo maior controle sobre os raios solares.

Uma representação de um artista mostra como um custo efetivo de concentrator solar poderia ajudar tornando os painéis solares existentes mais eficientes. As funções orgânicas do concentrador solar baseadas na tintura sem o uso de rastreador ou sistemas de refrigeração, reduzindo o custo total comparado a outras tecnologias de concentrador. Moléculas tingidas revestidas em vidro absorvem luz solar, e reemitem-nas em diferentes comprimento de onda. A luz é capturada e transportada dentro do vidro até que seja capturada por células solares na borda. Um pouco da luz atravessa o concentrador e pode ser absorvida por celulas de baixa voltagem. Alternativamente, o concentrador transmissor pode funcionar parcialmente como uma janela. Gráfico a não escalar. Imagem cortesia / NSF Concentradores solares orgânicos coletam e focam diferente cores e luz solar. As células solares podem ser anexadas ás bordas dos pratos. Capturando a luz sobre sua superfície cheia e concentrando-a em suas bordas, esses dispositivos reduzem a área requerida de células solares e consequentemente, o custo da energia solar. Empilhar concentradores múltiplos permite a otimização das células solares em cada comprimento de onda, aumentado o total de saída de energia. Foto / Donna Coveney

“Fizemos de modo que a luz pudese atravessar distâncias muito maiores,” Jon Mapel, um dos pesquisadores, disse. “Estamos aptos a reduzir sustentavelmente as perdas no transporte da luz, resultando em um aumento de dez vezes na quantidade de energia convertida pelas células solares.” Esse aumento na eficiência em dez vezes poderia resultar em uma revolução da energia verdadeiramente renovável.

Sistemas atuais de energia solar “rastreiam o sol para gerar altas intensidades ópticas, usando frequentemente grandes espelhos móveis que são caros para desdobrar e manter,” explicam os engenheiros no jornal Science. Mas a LSC será mais barata porque as caras células solares estarão apenas nas bordas da superfície lisa, ao invés de cobrir a área toda.

Essas novas LSC seriam tão simples de construir que os pesquisadores acreditam que poderiam estar disponiveis em apenas três anos. A tecnologia poderia também ser adicionada a paineis solares já existentes, aumentando sua eficiência em 50 por cento. Três dos pesquisadores começaram uma nova empresa, Covalent Solar, para fabricar e vender a nova tecnologia.

“Essa conquista demonstra a importância crítica da pesquisa básica inovadora em trazer avanços revolucionários na utilização da energia solar de uma maneira custo-efetiva.” Dr. Aravinda Kini disse. Um patrocinador da equipe da MIT, Kini é gerenciador de programa no Escritorio de Ciências Básicas de Energia no Departamento de Energia dos Estados Unidos.

Com o aumento do custo do óleo e do gás ao redor do mundo e seu grande papel na mudança climática global, o sincronismo dessa nova tecnologia solar não poderia ser mais auspiciosa.