Criado dispositivo híbrido de gerador e bateria que combina a geração de energia solar fotovoltaica baseada em células de silício com o armazenamento de energia solar térmica molecular.
Este é um caminho para solucionar uma das maiores deficiências da energia solar: A intermitência da fonte.
A intenção de Zhihang Wang e colegas da Universidade da Catalunha é desenvolver uma tecnologia para enfrentar ambas as questões. É o primeiro dispositivo híbrido que combina uma célula solar de silício com um sistema de armazenamento inovador, chamado MOST, sigla em inglês para “sistema de armazenamento de energia solar térmica molecular”. A Pesquisa foi publicada na Revista Joule.
O protótipo atingiu uma eficiência recorde de armazenamento de energia de 2,3% e até 14,9% de utilização total da energia solar, incluindo os espectros visível e termal.
A energia solar fotovoltaica, embora com enorme potencial, apresenta geração intermitente e à demanda flutuante de energia. A solução é usar sistemas de armazenamento eficientes, para garantir a disponibilidade de energia quando a demanda aumenta ou quando o Sol se põe.
O novo dispositivo visa justamente resolver esse problema do armazenamento, e a rápida conversão da energia armazenada quando necessário.
Gera energia fotovoltaica e simultaneamente armazena energia térmica
O dispositivo MOST consiste em moléculas orgânicas que, quando irradiadas com fótons de alta energia, como luz ultravioleta, passam por uma transformação química e armazenam essa energia para uso posterior.
Uma característica particular do sistema é que essas moléculas também fornecem resfriamento à célula fotovoltaica, que usa os fótons de energia mais baixa para produzir eletricidade, funcionando como um filtro óptico e bloqueando fótons que normalmente causariam aquecimento e reduziriam a eficiência do sistema fotovoltaico.
Dessa forma, o dispositivo termofotovoltaico permite tanto a geração de eletricidade quanto o armazenamento de energia química.
(C) Foto da configuração experimental sob um simulador solar. O chip fluídico MOST transparente está posicionado acima da célula fotovoltaica à base de Si de cor azul mostrada no meio da foto (barra de escala vermelha, 2 cm). [Imagem: Zhihang Wang et al. – 10.1016/j.joule.2024.06.012]
O protótipo apresentou uma eficiência energética surpreendentemente boa para uma primeira versão. Testes experimentais atingiram uma eficiência recorde de armazenamento de 2,3% para energia solar térmica molecular.
A integração do sistema híbrido também reduziu a temperatura da célula fotovoltaica em até 8 °C, reduzindo as perdas devido ao calor e aumentando a eficiência da célula solar em 12,6%.
O dispositivo combinado opera com uma eficiência de utilização solar de até 14,9%, o que representa uma melhoria em relação aos dois sistemas solares operando de modo independente.
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A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
GERAÇÃO ELÉTRICA SOLAR E ARMAZENAMENTO TÉRMICO COMBINADOS
Fonte
Revista: Joule
Artigo: Hybrid solar energy device for simultaneous electric power generation and molecular solar thermal energy storage
Autores: Zhihang Wang, Helen Hölzel, Lorette Fernandez, Adil S. Aslam, Paulius Baronas, Jessica Orrego-Hernández, Shima Ghasemi, Mariano Campoy-Quiles, Kasper Moth-Poulsen
Vol.: 8, Issue 9p2607-2622
DOI: 10.1016/j.joule.2024.06.012
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Gerador híbrido captura energia solar e armazena energia térmica
