Descoberto novo processo de conversão da energia solar

Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, descobriram como usar simultaneamente a luz e o calor do Sol para gerar eletricidade.
A técnica tem o potencial para produzir energia solar com o dobro da eficiência dos métodos existentes, tornando-a barata o suficiente para competir com as termelétricas que queimam derivados de petróleo.

Emissão termiônica

Batizado de "emissão termiônica de fótons otimizada", ou PETE (Photon Enhanced Thermionic Emission), o processo promete superar a eficiência tanto das atuais tecnologias de conversão fotovoltaica - os conhecidos painéis solares - quando das usinas termossolares - que usam o calor do Sol para aquecer líquidos que giram turbinas para gerar a eletricidade.
Ao contrário das células solares atualmente usadas nos painéis solares - que perdem eficiência quando a temperatura aumenta - o novo dispositivo se destaca justamente pelo bom funcionamento em altas temperaturas, o que permite seu funcionamento simultâneo no processo termossolar.
"Este é realmente um avanço conceitual, um novo processo de conversão de energia, não apenas um novo material ou uma variação levemente diferente," disse Nick Melosh, que liderou o grupo de pesquisa. "É realmente algo fundamentalmente diferente de como você pode coletar energia."
A célula solar PETE junta em um único componente o mecanismo quântico das células solares - os fótons excitam os elétrons - com o mecanismo termal - que usa a luz do Sol concentrada como fonte de energia termal para produzir eletricidade indiretamente por meio de um motor de calor.
O componente é baseado na emissão termiônica de elétrons fotoexcitados em um catodo semicondutor funcionando em alta temperatura.
Recentemente, cientistas do MIT também anunciaram a descoberta de uma nova forma de produzir eletricidade, usando nanotubos de carbono.

Conversão térmica com conversão fotovoltaica

A maioria das células solares usa o silício para converter a energia dos fótons da luz do Sol em eletricidade - o inconveniente é que essas células coletam apenas uma parte do espectro da luz, com o restante gerando apenas calor.
Se esta energia desperdiçada na forma de calor pudesse ser capturada, as células solares poderiam ser muito mais eficientes. O problema é que são necessárias altas temperaturas para fazer funcionar os sistemas baseados na conversão de energia térmica, e a eficiência da célula solar diminui rapidamente em altas temperaturas.
O que os pesquisadores fizeram agora foi encontrar uma maneira de casar a tecnologia da conversão térmica com as células solares.
O grupo de Melosh descobriu que revestir um material semicondutor com uma fina camada do metal de césio torna o material capaz de usar tanto a luz e quanto o calor para gerar eletricidade.
"O que nós demonstramos é um novo processo físico que não é baseado nos mecanismos fotovoltaicos conhecidos, mas que é capaz de dar uma resposta fotovoltaica sob temperaturas muito altas," disse Melosh. "Na verdade, ele funciona melhor em temperaturas mais elevadas. Quanto mais alta a temperatura, melhor."

Coletor fototermossolar

Enquanto a maioria das células solares de silício deixa de funcionar quando a temperatura atinge 100 graus Celsius, o dispositivo PETE não atingiu sua eficiência máxima até que a temperatura estivesse bem acima de 200 ºC.
Isto significa que um coletor PETE deverá funcionar melhor em coletores solares parabólicos, que podem chegar aos 800 ºC.
Melosh calcula que o processo PETE pode chegar a 50 por cento de eficiência ou mais usando concentradores solares. Se combinado com um ciclo de conversão térmica, pode chegar a 55 ou mesmo 60 por cento - quase triplicando a eficiência dos sistemas atuais.
Os pesquisadores usaram o semicondutor nitreto de gálio no seu protótipo. A eficiência ficou abaixo do previsto teoricamente, mas eles escolheram o nitreto de gálio porque era o único material disponível que tinha mostrado sinais de ser capaz de resistir às temperaturas elevadas nas quais eles estavam interessados.
Com o material adequado - provavelmente o arseneto de gálio - a eficiência real do processo pode chegar até a 50 ou 60 por cento. O próximo passo é testar esse e outros materiais candidatos para seu novo coletor fototermossolar.

retirado de : http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=novo-processo-conversao-luz-solar-eletricidade&id=010115100805

postado por: Fernanda

Satélite de energia solar

Satélite de energia solar - é um conceito de satélite dotado de painéis capazes de captar a energia solar.

A uma determinada distância longe da sombra projetada pela Terra, nunca é "noite". O espaço é permanentemente atravessado pela luz e energia do Sol. Um satélite de energia solar em órbita geoestacionária seria iluminado 99% do tempo!

O uso a energia do Sol tem várias vantagens: as instalações "receptoras" na superfície terrestre são simples ao contrário de barragens de usinas hidrelétricas e locais para armazenamento de petróleo que ocupam grandes extensões. E é uma energia "limpa" pois não emite quaisquer tipos de poluentes.

Após a captação esta energia é então convertida em microondas ou radiação infravermelha e depois enviada à Terra. Uma usina recebe essa energia solar convertida e a transforma em energia elétrica que poderá ser usada normalmente.

Tais projetos ainda não foram relizados devido a dois motivos principais: os elevados custos para a construção e lançamento destes satélites na órbita terrestre e também porque a energia gerada desta forma tem um custo muito maior se comparada às fontes de energia convencionais.

Os satélites de energia solar poderiam ter vantagens para o mundo em termos de segurança energética evitando futuros conflitos pela posse de fontes de energia cada vez mais escassas, reduzindo despesas militares e a perda de vidas humanas.

POSSÍVEIS PROJETOS

Retirado em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_de_energia_solar

Postado por: Andréia

Primeira usina solar “à base de sal” entra em funcionamento

A Sicília é uma ilha italiana com mais de 5 milhões de habitantes, com um dos maiores complexos petrolíferos da Europa. O local foi escolhido para abrigar uma usina de uma energia mais limpa e durável: a energia solar, e com uma tecnologia inédita no mundo. Até hoje, as dezenas de usinas de energia solar existentes no mundo (a maioria delas nos EUA e na Espanha) operam com o mesmo sistema: usam um sistema de espelhos que conduzem a energia do sol para um tubo preenchido com um óleo sintético, que é aquecido a temperaturas de até 390 graus centígrados. Esse calor então é convertido para ferver a água, cujo vapor movimenta turbinas que produzem a energia com a ajuda de um gerador. As usinas mais antigas só podiam operar durante o dia, na presença direta do sol, porque o armazenamento da energia dependia exclusivamente do óleo sintético e da água. Buscando resolver esse problema, usinas na Espanha usaram pela primeira vez o sal fundido, que segura o calor por muito mais tempo, para armazenamento da energia. Os italianos, agora, foram além: utilizam o sal não apenas para armazenar a energia, como para coletá-la do sol, para começar. O sal fundido, assim, é a base de todo o novo método. O sal fundido apresenta várias vantagens de funcionamento em relação ao óleo. A primeira é o suporte de temperatura: enquanto o óleo sintético de antes só alcançava 390 graus, o sal chega até 550. Com o aumento da capacidade de aquecimento vinda do sal fundido, a usina ganha muito em tempo: pode operar vários dias, mesmo durante a noite ou na ausência de sol devido a dias nublados e chuvosos. Além disso, o sal é um material mais limpo do que o óleo, que precisa ser trocado muito mais constantemente e pode poluir o meio ambiente se for descartado incorretamente. São mais baratos do que o óleo. Não são inflamáveis e nem tóxicos, ao contrário do óleo. A mais importante vantagem, contudo, está no fato de que, com o sal fundido, a potência que se alcança no aquecimento faz com que a usina seja tão eficiente com um conversor de vapor d’água quanto seria com gás ou combustíveis fósseis. Essa equivalência, que era impensável no caso do óleo, dá à usina um imenso ganho em economia e agride ainda menos ao meio ambiente. O motivo para a esta mudança (óleo pelo sal fundido) ainda não ter sido feita em outras usinas, em primeira instância, é político. O grande incentivador da tecnologia do sal (com a qual ganhou o Prêmio Nobel em 2001), o italiano Carlo Rubbia, entrou em desavenças com dirigente da ENEA, agência tecnológica da Itália que financiaria o projeto. Agora, Rubbia trabalha na Espanha, que é o maior pólo da energia solar no planeta, mas com tecnologia a óleo. Como se isso não bastasse, há razões técnicas para a demora na troca. Como o sal tende a se solidificar quando a temperatura bate nos 220 graus, foi preciso desenvolver um complexo aparato tecnológico para evitar que os equipamentos parem de funcionar por causa disso. Essa tecnologia custou 60 milhões de Euros à usina italiana, e nem todos os lugares do mundo estão dispostos a fazer o mesmo investimento para implantar a tecnologia do sal, ao menos por enquanto. A Itália, assim como a Espanha, está mais disposta a investir em energias alternativas, como a solar, e os italianos preveem que até 2020 o país vai abrigar entre 3000 e 5000 usinas de energia solar. Outros países, no entanto, ainda são menos receptivos a investir quantias altas em fontes de energia não muito “seguras”. Mas a tendência é que todas acabem aderindo. Cedo ou tarde.

Retirado de: http://www.juscelinodourado.com.br/?p=5685
Postado por: Fernanda