În timp ce din ce în ce mai multe acoperişuri din întreaga lume găzduiesc panouri solare fotovoltaice, un inginer de la Universitatea Duke s-a gândit să creeze un sistem de panouri hibrid, capabil să extragă şi mai multă energie din razele Soarelui.
Inginerul Nico Hotz, de la Universitatea Duke, din Durham, Carolina de Nord, s-a gândit la un sistem hibrid, care să folosească energia solară la încălzirea apei şi metanolului, stocate într-un labirint din tuburi situat pe acoperiş. După reacţii catalitice, sistemul poate produce hidrogen, fără impurităţi, într-un mod mult mai eficient – mai mult, acesta poate fi stocat în celule de combustibil şi folosit la nevoie.
În cercetarea sa, Hotz a comparat, la nivel teoretic, din punct de vedere al performanţei energetice, sistemul său cu alte trei tehnologii. A observat că sistemul are o eficienţă de 28.5% vara şi de 18.5% iarna, sistemele convenţionale obţinând doar 5-15% vara şi 2.5-5% pe perioada iernii. În prezent, inginerul construieşte un astfel de sistem pentru a putea măsura şi practic performanţa acestuia.
Cele trei sisteme testate sunt: sistemul standard de celule fotovoltaice care converteşte direct lumina solară în electricitate, iar apoi, prin electroliză, divide apa în hidrogen şi oxigen; un sistem fotocatalictic asemănător celui al lui Hotz, dar mai simplist şi mai puţin dezvoltat; un sistem, bazat tot pe celule fotovoltaice, care transformă energia solară în energie electrică şi apoi o stochează în diverse tipuri de baterii (de preferat cele cu litiu-ion, fiind cele mai eficiente).
Ca orice alt sistem bazat pe energia solară, sistemul hibrid colectează lumina solară. Dar aici se opresc asemănările în modul de funcţionare. Deşi aparent arată ca un panou convenţional, este de fapt format din tuburi de cupru, învelite în aluminiu şi oxid de aluminiu şi umplute parţial cu nanoparticule catalizatoare. Prin tuburile vidate circulă un amestec de apă şi metanol. „Această structură permite absorbţia a până la 95% din energia solară, astfel atingându-se în tuburi temperaturi de peste 200 grade celsius”, susţine Hotz.
Odată atinse aceste mari temperaturi, lichidele evaporate sunt amestecate cu mici cantităţi de catalizatori, din această combinaţie rezultând hidrogenul. Acesta poate fi redirecţionat imediat către celule de înmagazinare pentru a produce electricitate instantaneu ori păstrat pentru mai târziu.
Alături de inginerul Nico Hotz, au participat la studiu Heng Pan şi Costas Grigoropoulos, de la Universitatea Berkley, precum şi Seung H. Ko de la Institutul de Ştiinţe şi Tehnologii Avansate din Daejon, Coreea de Sud.
Sursa
