Σχεδόν πριν από έξι χρόνια, ο φουτουριστικός Ray Kurzweil προέβλεψε ότι, μέσα σε 20 χρόνια, η τεχνολογία ηλιακής ενέργειας θα προχωρούσε στο σημείο όπου θα ήταν σε θέση να παρέχει όλες τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες. Η αισιόδοξή του πρόβλεψη δεν ήταν υπερβολική, δεδομένου ότι η ποσότητα ενέργειας που λαμβάνει η Γη μέσα σε μία ώρα θα ήταν αρκετή για να τροφοδοτήσει τη ζωή των ανθρώπων για ένα ολόκληρο έτος. Αλλά τώρα, ακόμη και οι πιο ένθερμοι υποστηρικτές δεν είναι πλέον πρόθυμοι να βοηθήσουν στην επιδότηση αυτού του κάποτε φωτεινού οράματος για το μέλλον.
σχετικό περιεχόμενο
- Το επόμενο έτος, το Smartphone μπορεί να χρεωθεί πραγματικά με τη χρήση ηλιακής ενέργειας
- Sonic Bloom! Ένα νέο γλυπτό με ηλιακή ενέργεια
- Αυτή η νέα συσκευή μπορεί να αποστειρώσει ιατρικά εργαλεία που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια μόνοι
Όπως αποδεικνύεται, η αποτελεσματική αξιοποίηση των τεράστιων δυνατοτήτων του ήλιου είναι μια απίστευτα ασταθής προσπάθεια. Μόνο ορισμένες χώρες είναι γεωγραφικά αρκετά τυχεροί για να λάβουν αρκετό ηλιακό φως όλο το χρόνο, ενώ οι καιρικές συνθήκες διασκορπίζονται περαιτέρω και έτσι αραιώνουν την ποσότητα χρησιμοποιήσιμης ενέργειας που φθάνει κάτω από τα ηλιακά συστήματα συγκομιδής. Το πιο σημαντικό είναι ότι η μέγιστη θεωρητική απόδοση μετατροπής των συμβατικών φωτοβολταϊκών κυψελών με βάση το πυρίτιο είναι περίπου 33, 7%, πράγμα που σημαίνει ότι το 33, 7% του συνόλου του ηλιακού φωτός που χτυπά ένα κύτταρο μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό. Με απλά λόγια, ο πιο βέλτιστος τρόπος παραγωγής ηλιακής ενέργειας είναι ακόμη πολύ δαπανηρός για να ανταγωνιστεί.
Ο Γερμανός αρχιτέκτονας André Broessel, ο οποίος σκέφτηκε μακρύς και σκληρός για αυτές τις ανεπάρκειες, ισχυρίζεται ότι εφευρέθηκε μια συσκευή μοντέλου που έχει σχεδιαστεί για να ξεπεράσει αυτά τα εμπόδια. Βασικά, η ιδέα του Betaray δεν είναι μια ριζική απομάκρυνση από άλλες τεχνολογίες πάνελ εκεί έξω, καθώς χρησιμοποιεί επίσης ηλιακά κύτταρα για να συλλέγει το φως του ήλιου. Η ενέργεια, ωστόσο, φτάνει με τη μορφή μιας πυκνής ενέργειας δέσμης που συγκεντρώνεται μέχρι και 10.000 φορές. Πάνω από τη μικροσκοπική σειρά των ηλιακών κυψελών υπάρχει ένα μεγάλο γυάλινο στόμιο γεμάτο με νερό που λειτουργεί όμοια με ένα μεγεθυντικό φακό, εστιάζοντας το φως που υπάρχει σε όλες τις λιγότερο ιδανικές συνθήκες, όπως όταν ο ουρανός είναι συννεφιασμένος ή όταν το μόνο διαθέσιμο φως είναι ο φωτισμός χαμηλής έντασης που αντανακλάται από το φεγγάρι.
Ο Broessel εκτιμά ότι ο καθαρός φακός "σφαιρών" συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης έως και 50% ετησίως - όλα αυτά με τη χρήση κυψελωτής διάταξης που περιλαμβάνει λιγότερο από το 25% της περιοχής των κυττάρων πυριτίου που βρίσκεται στα περισσότερα συστήματα. "Οι περισσότερες από τις ακριβές πτυχές των ηλιακών συστημάτων προέρχονται από την παραγωγή κυττάρων, γεγονός που οδηγεί επίσης σε υψηλό αποτύπωμα άνθρακα", λέει ο Broessel. "Και όταν υπάρχει κακοκαιρία, η παραγωγή είναι ισοδύναμη με τα φιστίκια, ακόμα και όταν βρίσκονται σε τέλεια θέση".
Το Betaray χρησιμοποιεί αυτό που ο Broessel καλεί ένα χαρακτηριστικό παρακολούθησης διπλού άξονα για να παρακολουθεί τη συνεχώς μεταβαλλόμενη θέση του ήλιου και να προσαρμόζει ανάλογα για να μεγιστοποιεί την είσοδο. Σε αντίθεση με τα συστήματα με μηχανογραφημένους ηλιακούς ιχνηλάτες, που χρησιμοποιούνται συχνά σε μεγάλες ηλιακές εκμεταλλεύσεις, τα πρωτότυπα που έχει συναρμολογηθεί μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εσωτερικούς χώρους. Μπορούν να τοποθετηθούν εκ των υστέρων κατά μήκος του τείχους ενός κτιρίου στη θέση των παραθύρων, δεδομένου ότι είναι 99 τοις εκατό διαφανή.
Η συσκευή είναι συμβατή με όλο το φάσμα των υπαρχόντων συστημάτων ηλιακών κυψελών, αν και μπορεί να είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για ηλιακά κύτταρα πολλαπλών λειτουργιών υψηλής απόδοσης που απαιτούν επίσης τη χρήση φακών συγκέντρωσης για εργασία. Αυτά τα πιο προηγμένα συστήματα διαθέτουν απόδοση μετατροπής 43% με μέγιστη θεωρητική απόδοση άνω του 70%. Ο Broessel λέει ότι οι εσωτερικές δοκιμές έχουν ήδη αποδείξει ότι το τελευταίο μοντέλο Betaray παράγει περίπου 150 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο όταν είναι κάθετο στον ήλιο. Το ποσοστό αυτό είναι ίσο με μερικά από τα πιο αποδοτικά φωτοβολταϊκά συστήματα που κυκλοφορούν στην αγορά.
Ο Juris Kalejs, επικεφαλής της τεχνολογίας στην εταιρία κατασκευής ηλιακών συστημάτων American Capital Energy, αναγνωρίζει ότι η ιδέα του Broessel προσφέρει ορισμένα πλεονεκτήματα - ειδικά για καταναλωτές που αναζητούν απλούστερες, πιο ευέλικτες εναλλακτικές λύσεις - αλλά εκφράζουν κάποιο σκεπτικισμό. "Είναι ένα πολύ δύσκολο σύστημα για να κάνετε", είπε σε Discovery News, "και πρέπει να το κάνετε σε μεγάλη κλίμακα για να το κάνετε οικονομικά αποδοτικό".
(Πίστωση: Rawlemon) Ο Broessel, ωστόσο, διαφωνεί και υποστηρίζει ότι η Betaray μπορεί να είναι αποδοτική από πλευράς κόστους λαμβάνοντας υπόψη το σύνολο όχι μόνο του κόστους παραγωγής, αλλά και την προβλεπόμενη εξοικονόμηση μακροπρόθεσμα των ενεργειακών λογαριασμών του ιδιοκτήτη. Επισημαίνει, για παράδειγμα, ότι η κατασκευή της συσκευής περιλαμβάνει «πολύ βασικά υλικά», όπως το νερό και το γυαλί, που κοστίζουν λιγότερο από την κατασκευή φωτοβολταϊκών κυττάρων.
"Μπορείτε να βελτιστοποιήσετε τη μετατροπή του φωτός σε ενέργεια καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, ακόμη και σε καιρικές συνθήκες", λέει. "Δεν είναι ρεαλιστικό να πιστεύουμε ότι σε ένα χρόνο, μπορεί να διπλασιάσει την ενεργειακή απόδοση."
Προς το παρόν, ο Broessel ελπίζει να συγκεντρώσει χρήματα μέσω των πωλήσεων ενός ανώνυμου "gadget" που βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη. Μέσα σε τρία χρόνια, αναμένει να έχει συγκεντρώσει αρκετή χρηματοδότηση για να προχωρήσει στην παραγωγή με τη Σφαιρική ηλιακή γεννήτρια ενέργειας. Αλλά, είναι ένας σκληρός στόχος, έχει βρει.
"Όλη η Ευρώπη ξέρει για το έργο μου", δηλώνει ο Broessel. "Έχω ένα μήνα για να πληρώσω για τα δικαιώματα ευρεσιτεχνίας, αλλιώς θα γίνει ανοιχτό πηγαίο κώδικα και μέχρι τότε όλοι θα το μάθουν".
