Utilização de calor para eficiência teórica de 80%

jul - 30
2019

Utilização de calor para eficiência teórica de 80%

Cientistas da Rice University, no Texas, desenvolveram um dispositivo que converte calor em luz, espremendo-o em um bandgap menor. O “emissor térmico hiperbólico” pode ser combinado com um sistema fotovoltaico para converter energia residual em calor – um desenvolvimento que, segundo os pesquisadores, pode aumentar drasticamente a eficiência

O calor residual é um tema quente entre os pesquisadores de energia fotovoltaica, uma vez que aproveitá-lo pode aumentar bastante a produção e a vida útil operacional dos sistemas solares.

Há um amplo leque de soluções para o desafio, incluindo sofisticados sistemas de resfriamento, geração termoelétrica e sistemas híbridos, que tiram o calor e o utilizam para outros fins. A mais recente sugestão, feita por cientistas da Universidade Rice, no Texas, envolve o uso de nanotubos de carbono para converter calor residual em luz, que poderia então ser convertida em eletricidade em uma célula solar.

“Qualquer superfície quente emite luz como radiação térmica”, disse Gururaj Naik, professor assistente de engenharia elétrica e de computação na Rice. “O problema é que a radiação térmica é de banda larga, enquanto a conversão de luz em eletricidade é eficiente somente se a emissão estiver em uma faixa estreita.”

Potencialmente enorme salto na eficiência

A equipe trabalhou para criar um dispositivo que pudesse espremer os fótons emitidos como calor em uma faixa mais estreita que poderia ser absorvida por uma célula solar. O dispositivo de prova de conceito que eles desenvolveram é descrito no artigo Nanotubos de carbono com alinhamento macroscópico como uma plataforma refratária para emissores térmicos hiperbólicos, publicado na revista ACS Photonics.

O dispositivo usa uma película de nanotubos de carbono que os elétrons só podem percorrer em uma direção e os pesquisadores afirmam que ela pode operar a temperaturas de até 700 graus Celsius. O próximo passo para a pesquisa será combinar o dispositivo “emissor térmico hiperbólico” com uma célula solar.

“Ao espremer toda a energia térmica desperdiçada em uma pequena região espectral, podemos transformá-la em eletricidade de maneira muito eficiente”, disse Naik, “a previsão teórica é que podemos obter 80% de eficiência”.

Fonte: PV Magazine

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *