Energiewende
Nutzung von 80 Prozent des einfallenden Sonnenlichts möglich
Ein Team von Schweizer Wissenschaftern plant die Entwicklung eines neuartigen Hochkonzentrations-Photovoltaik-Systems, das in der Lage sein soll, eine 2.000-fache Konzentration des Sonnenlichts aufzunehmen. Auf diese Weise könnten 80 Prozent der einfallenden Strahlung in nutzbare Energie umgewandelt werden. Bei diesem Projekt handelt es sich um eine Kollaboration von IBM Research, der Airlight Energy, der ETH Zürich und der Interstaatlichen Hochschule für Technik Buchs.
30.04.2013
Foto: H.G. Oed
"In meinen Augen ist dieses System keine absolute Innovation. Man kombiniert hier bekannte Technologien mit neuen Methoden. Handelsübliche Photovoltaik-Anlagen sind bereits jetzt in der Lage, über 20 Prozent Strom zu generieren", kommentiert Franz Nießler, Sprecher von Eurosolar Austria. Laut dem Experten wäre es Schätzungen zufolge theoretisch sogar möglich, 60 Prozent an Elektro-Energie zu erzeugen.
Das High Concentration Photovoltaic Thermal-System (HCPVT) setzt sich aus einem Parabolspiegel, der aus einer Vielzahl an Spiegelfacetten besteht, zusammen. Der Spiegel befindet sich auf einem Trackingsystem, das ihn im optimalen Winkel zur Sonne ausrichtet ist. Die Sonnenstrahlen werden auf mehrere Multichip-Empfänger reflektiert, die mit über 100 Photovoltaik-Chips ausgestattet sind. Die Photovoltaik-Chips sind auf einer Schicht aus Mikrokanälen befestigt, durch die flüssiges Kühlmittel hindurchgepumpt wird, um die Hitze abzutransportieren. Auf diese Weise wäre es möglich, 30 Prozent der Sonnenenergie in Strom umzuwandeln, während 50 Prozent der Abwärme genutzt würden.
Gewinnung von Trinkwasser
Zusätzlich wird das 90 Grad heiße Wasser im HCPVT-System durch eine Membran-Entsalzungs-Konstruktion geleitet, in der es anschließend verdampft und so entsalzt wird. Somit könnten pro Tag 30 bis 40 Liter Trinkwasser pro Quadratmeter Fläche und Tag generiert werden. Mithilfe von thermisch betriebenen Absorptionskühlern könnte man die überdimensionale Solaranlage auch zur Kälteerzeugung nutzen. Den Forschern zufolge soll das System zur nachhaltigen Erzeugung von Strom und frischem Wasser in Südeuropa, Afrika, der arabischen Halbinsel, Nord-Amerika, Süd-Amerika und Australien herangezogen werden.
Das High Concentration Photovoltaic Thermal-System (HCPVT) setzt sich aus einem Parabolspiegel, der aus einer Vielzahl an Spiegelfacetten besteht, zusammen. Der Spiegel befindet sich auf einem Trackingsystem, das ihn im optimalen Winkel zur Sonne ausrichtet ist. Die Sonnenstrahlen werden auf mehrere Multichip-Empfänger reflektiert, die mit über 100 Photovoltaik-Chips ausgestattet sind. Die Photovoltaik-Chips sind auf einer Schicht aus Mikrokanälen befestigt, durch die flüssiges Kühlmittel hindurchgepumpt wird, um die Hitze abzutransportieren. Auf diese Weise wäre es möglich, 30 Prozent der Sonnenenergie in Strom umzuwandeln, während 50 Prozent der Abwärme genutzt würden.
Gewinnung von Trinkwasser
Zusätzlich wird das 90 Grad heiße Wasser im HCPVT-System durch eine Membran-Entsalzungs-Konstruktion geleitet, in der es anschließend verdampft und so entsalzt wird. Somit könnten pro Tag 30 bis 40 Liter Trinkwasser pro Quadratmeter Fläche und Tag generiert werden. Mithilfe von thermisch betriebenen Absorptionskühlern könnte man die überdimensionale Solaranlage auch zur Kälteerzeugung nutzen. Den Forschern zufolge soll das System zur nachhaltigen Erzeugung von Strom und frischem Wasser in Südeuropa, Afrika, der arabischen Halbinsel, Nord-Amerika, Süd-Amerika und Australien herangezogen werden.
Quelle: UD / pte
