Tejado que calienta, enfría y genera electricidad
ENERGÍA SOLAR Y CLIMATIZACIÓN.
Los paneles fotovoltaicos generan electricidad, los colectores solares térmicos proporcionan calor, mientras que la refrigeración suele provenir de sistemas de aire acondicionado que, a su vez, consumen electricidad.
En consecuencia, los edificios requieren diferentes tecnologías que compiten por el espacio limitado disponible en techos y fachadas. Unos científicos han encontrado ahora una ingeniosa alternativa para seguir proporcionando esas tres cosas pero aprovechando mejor el espacio.
Prototipo del nuevo dispositivo que genera electricidad, refrigera y calienta. Foto: Gan Huang, KIT.
El equipo responsable lo integran, entre otros, Gan Huang e Iván Alberto Cruz García, ambos del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) en Alemania.
Este equipo ha ideado un sistema que permite, a partir de una única superficie, refrigerar, calentar y suministrar electricidad. El sistema combina tecnología fotovoltaica, solar térmica y de enfriamiento radiativo pasivo diurno (PDRC, por sus siglas en inglés). Las aplicaciones potenciales estarán en cualquier lugar donde se requieran las tres cosas. "Los techos y las fachadas podrán convertirse en superficies energéticas activas que suministrarán electricidad, calefacción y refrigeración ", afirma Huang. "El concepto también podría resultar atractivo para aplicaciones de alto consumo energético, como los centros de datos de inteligencia artificial, que necesitan una gran cantidad de energía y también mucha refrigeración".
El componente más importante del sistema es un emisor transparente compuesto por un sustrato de sílice recubierto con un polímero de silicona, concretamente polidimetilsiloxano. Esta capa permite el paso de la luz solar a la vez que emite calor en forma de radiación infrarroja a través de la ventana atmosférica (el rango de longitudes de onda en el que la atmósfera terrestre es altamente transparente a la radiación térmica). Debajo del emisor transparente, una lente de Fresnel concentra la luz solar transmitida sobre un colector fotovoltaico-térmico compacto, donde se generan electricidad y calor.
Durante los experimentos al aire libre, el prototipo logró simultáneamente una refrigeración de hasta 6,5 grados centígrados por debajo de la temperatura ambiente, una densidad de potencia eléctrica de 60,6 W/m² y temperaturas de calefacción o calentamiento para tareas de cocina de hasta 110,8 grados centígrados.
Huang y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Cell Reports Physical Science, bajo el título “Co-harvesting universe coldness and solar energy for tri-generation of cooling, electricity, and heating”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings