IBM y Airlight HCPVT

IBM y Airlight HCPVT

Biasca, Suiza. – 24 de septiembre 2014: Airlight Energía, un proveedor con sede en Suiza de la tecnología de la energía solar se ha asociado con IBM para llevar la tecnología solar asequible para el mercado de 2017. El sistema se puede concentrar la radiación solar 2.000 veces y convertir el 80 por ciento de ella en energía para generar 12 kilovatios de energía eléctrica y 20 kilovatios de calor en una para alimentar varios hogares medios suficientes día soleado.

El sistema fotovoltaico térmica de Alta Concentración (HCPVT) , que se asemeja a 10 metros de altura, utiliza una antena parabólica de 40 metros cuadrados, hecha de hormigón patentado a base de fibras, que puede ser moldeado en casi cualquier forma en menos de cuatro horas y tiene características mecánicas similares a las de aluminio a una quinta parte del costo.

El interior de la antena parabólica se cubre con 36 espejos elípticos hechas de 0,2 milímetros de delgada lámina de plástico reciclable con un recubrimiento de plata, ligeramente más gruesa que la envoltura de las barras de chocolate se empaquetan en, que luego se curva usando un ligero vacío. El área de superficie de espejo concentra la radiación solar, al reflejarlo en varios receptores con refrigeración líquida de microcanales, cada uno de los cuales está poblada con un denso conjunto de fotovoltaicas multiunión chips de cada 1 × chip de 1-cm2 produce una potencia eléctrica de hasta 57 vatios en un día típico soleado. Los espejos y el receptor están encerrados con una gran caja de plástico transparente inflado para proteger de la lluvia o el polvo. El recinto también evita que las aves y otros animales entren en el camino del peligro.

Los chips fotovoltaicas, similares a los utilizados en los satélites en órbita, se montan en capas micro-estructurada que la tubería de agua tratada en fracciones de milímetros del chip para absorber el calor y dibujan de distancia 10 veces más eficazmente que con la refrigeración por aire pasiva. El 85-90 Celsius (° C) (183-194 Fahrenheit (° F)) de agua caliente mantiene los chips a temperaturas de operación segura de 105 ° C (221 ° F), que de otro modo sería llegar a más de 1500 ° C (2732 ° F ). Todo el sistema se sienta en un sistema de seguimiento dom avanzada, que posiciona el plato en el mejor ángulo a lo largo del día para capturar los rayos del sol.

El diseño de refrigeración de agua caliente directo con potencia de bombeo muy pequeño ya se ha hecho disponible en el mercado por IBM en sus ordenadores de alto rendimiento, incluyendo SuperMUC, la supercomputadora más rápida de Europa en 2012 “La tecnología de refrigeración directa con potencia de bombeo muy pequeña se utiliza para enfriar el fichas fotovoltaicos con agua se inspira en el sistema de suministro de sangre ramificado jerárquica del cuerpo humano “, dijo el Dr. Bruno Michel, gerente, embalaje térmico avanzado de IBM Research. Un manifestante inicial del receptor solar multi-chip fue desarrollado en una anterior colaboración entre IBM y el Centro de Investigación de Nanotecnología Egipto.

Con una concentración tan alta y con base en su diseño radical, los investigadores creen que con la producción de alto volumen que pueden alcanzar un coste de dos a tres veces más bajos que los sistemas comparables.

Airlight Energía ha apartado de una nueva compañía llamada Dsolar (solar plato) al mercado, licencia y vender el sistema HCPVT a nivel mundial. Dsolar ha autorizado varias patentes de IBM en el área de de agua caliente de refrigeración de chips.

“Con la HCPVT estamos marcando el comienzo de una nueva generación de tecnología de la energía solar”, dijo el Dr. Gianluca Ambrosetti, Jefe de Investigación, Airlight Energía con responsabilidades en la construcción de la nueva spin-off. “No sólo es el sistema económico, sino que creará puestos de trabajo en los que se instala, ya que muchos de los materiales que se producen localmente. Esperamos asociarnos con empresas de todo el mundo para traer una versión comercial en el mercado para el año 2017. ”

Basándose en su diseño actual, los científicos estiman que la vida útil de funcionamiento de la estructura HCPVT es de hasta 60 años con un mantenimiento adecuado. Necesitará la lámina protectora y los espejos elípticos de plástico que ser reemplazados cada 10 a 15 años, dependiendo del entorno, y las células fotovoltaicas necesitan ser reemplazados cada 25 años. A lo largo de su tiempo de vida del sistema se beneficiará de las mejoras de diseño y fabricación, lo que permite una mayor eficiencia del sistema.

El sistema HCPVT también se puede personalizar con más equipos para proporcionar agua potable y el aire acondicionado de su producción de agua caliente. Por ejemplo, el agua salada puede pasar a través de un sistema de destilación de membrana porosa, donde se vaporiza y se desaliniza. Tal sistema podría proporcionar 30 a 40 litros de agua potable por metro cuadrado de área del receptor por día, sin dejar de generar electricidad con un rendimiento de más del 25 por ciento o dos kilovatios horas por día-un poco menos de la mitad la cantidad de agua que el promedio persona necesita por día según las Naciones Unidas, mientras que una gran instalación multi-plato podría proporcionar suficiente agua para una ciudad.

Por medio de un enfriador de absorción accionado térmicamente, el aire frío también puede ser producido. Un enfriador de absorción es un dispositivo que convierte el calor en refrigeración a través de un ciclo térmico aplicado a un material de sorción líquida o sólida. Enfriadores de adsorción, con adsorbentes de gel de sílice sólido y con agua como fluido de trabajo, pueden reemplazar los enfriadores de compresión, que ponen una carga para redes eléctricas en climas cálidos y contener fluidos que son perjudiciales para la capa de ozono de trabajo. Aunque los sistemas de absorción (sorción líquido) ya están disponibles para su combinación con el sistema de HCPVT, proporcionan menos potencia de refrigeración en comparación con el de baja temperatura de calor de accionamiento para la adsorción (de sorción de sólidos) sistemas en desarrollo en IBM. Los sistemas también pueden ser personalizados con un fondo transparente para instalaciones urbanas.

Sistemas HCPVT iniciales estarán disponibles con los sistemas de refrigeración de la destilación no optimizado predecesor y adsorción. Los sistemas con tecnologías de desalinización y de absorción de refrigeración optimizados requieren un adicional de dos a tres años de desarrollo con empresas asociadas adicionales. Airlight Energía y el Corporate Service Corps de IBM (CSC) se unirán para donar un sistema de alta concentración fotovoltaica térmica (HCPVT) a dos comunidades muy especiales. Cada comunidad ganadora recibirá un prototipo de sistema de HCPVT Airlight Energía, y ser elegibles para pro bono habilitación y apoyo transformación de IBM Corporate Service Corps. Las solicitudes de las comunidades estarán abiertas en 2015 y los ganadores serán anunciados en diciembre de 2015, con las instalaciones a partir de 2016.

Los científicos de IBM y Airlight y prevén el sistema HCPVT proporcionar energía sostenible a lugares de todo el mundo, incluyendo el sur de Europa, África, la Península Arábiga, la parte suroeste de América del Norte, América del Sur, Japón y Australia. Además de las residencias, las aplicaciones adicionales incluyen hospitales remotos, centros médicos, hoteles y resorts, centros comerciales y lugares donde la tierra disponible es escaso.

Parte de la financiación inicial para el desarrollo del sistema HCPVT fueron provistos a IBM Research, Airlight Energía, ETH Zurich y la Universidad Interestatal de Ciencias Aplicadas de Buchs NTB en una subvención de tres años de la Comisión Suiza para la Tecnología y la Innovación.