מערכת פוטו-וולטאית בצורת חמניות תייצר אור ומים

בעתיד הקרוב עשוי להופיע מחזיר אור פרבולי חדש מסוג צלחת, שיוכל להגביר את קרינת השמש פי 2,000, ובמקביל לטהר את האוויר ולהפיק מים מתוקים. ארגון המחקר IBM Research, המשתף פעולה עם החברה הפרטית Airlight Energy, שעבודתה קשורה לייצור ואספקה של טכנולוגיות סולאריות לייצור בקנה מידה גדול, כבר הודיע על השקתו הקרובה של מכשיר ייחודי.

המערכת החדשה מופעלת על ידי תאים סולאריים המקוררים במים וכתוצאה מכך ממירים כ-80% מקרינת השמש לאנרגיה.

המערכת נקראת Concentrator PhotoVoltaics (CPV בקיצור) ונראית כמו חמנית ענקית (המערכת בגובה 10 מטרים). CPV מסוגלת לייצר 12 קילוואט של חשמל ו-20 קילוואט של חום ביום שמשי, וזה מספיק כדי לענות על צרכי האנרגיה של מספר בתים קטנים.

עקרון הפעולה של המערכת הוא מיקוד קרינת השמש על יסודות מיוחדים באמצעות מראות. לתאי סיליקון סולאריים יש נקודת הבזק של כ-1500 ^מעלות צלזיוס, אך מומחים, תוך שימוש בניסיונם ביצירת מחשבי-על, השיגו טמפרטורה נמוכה יחסית של כ-105 ^מעלות צלזיוס על ידי קירור היסודות במים.

ב-CPV, מראות, מקלטים חשמליים ואלמנטים פוטו-וולטאיים מכוסים בכיפת פלסטיק שקופה המגנה על המערכת מפני תנאי מזג אוויר קשים.

העבודה על הטכנולוגיה מתבצעת כעת, וחברות ייצור מתכננות להשיק את המכירות בשנת 2017.

כפי שמציינים מומחים, ניתן להשתמש ב-CPV לא רק בתנאים עירוניים, אלא גם באזורים מרוחקים גיאוגרפית. המערכת הייחודית אינה מתאימה להתקנה על גגות בתים, שכן משקלה הוא כ-10 טון, והשטח שהיא תופסת הוא כ-47 ^מ"ר.

מערכת זו אידיאלית כמקור חשמל עבור בתי מלון, אתרי נופש, מרכזי קניות וכו'.

מערכות מסוג זה צצו בתחילת שנות ה-70. בתחילה, הן השתמשו בזכוכית מעוקלת או בעדשות שסייעו לרכז את אור השמש על שטח קטן של תאים פוטו-וולטאיים ולהגדיל את כמות החשמל המיוצרת.

מערכות סולאריות פוטו-וולטאיות מסורתיות, המותקנות בדרך כלל על גגות, בעלות יעילות של עד 20%, ובממוצע הן יכולות להגדיל את קרינת השמש פי 500.

הפיתוח החדש מאפשר להגדיל את קרינת השמש פי 2000, בעוד שהיעילות שלו היא 80%.

מכיוון שקרני השמש מרוכזות במידה המרבית על התאים הפוטו-וולטאיים, המערכת דורשת קירור אינטנסיבי. מערכת הרדיאטורים ב-CPV מלאה במים ומשמשת לא רק לקירור, אלא גם מסוגלת לספק מים חמים לחימום ולשמש למיזוג אוויר הודות לצ'ילר ספיגה.

^{מערכת CPV בגודל 40 מ"ר} יכולה לייצר מעל 1300 ליטר מים מדי יום.

יצרנים טוענים שמערכת עם מקלט בשטח של 1 מ"ר ^מסוגלת לייצר 30-40 ליטר מים מדי יום, שיתאימו לשתייה, בעוד שכמות החשמל המופקת ביום היא 2 קילוואט/שעה, שזה כמעט פי שניים ממה שאדם צריך ביום.

כמו כן, לדברי היצרנים, מתקן רב-הלוחיות שלהם מסוגל לענות על צרכי המים של עיר שלמה. מכיוון שהפרויקט עדיין נמצא בשלב הניסוי, החברה אינה מפרסמת מחירים, אך מכיוון שהמערכת עשויה מחומרים זולים, היא יכולה לעלות עד פי 5 פחות מחומרים דומים.