Суперкомпьютеры IBM – для солнечных батарей, способных также очищать воду

То, что солнце используется как альтернативный источник энергии – факт известный. Но также известно и то, что это – далеко не всё, на что способны солнечные лучи. Кроме электричества, солнечную энергию можно было бы использовать для производства питьевой воды. Действительно, почему бы не объединить эти два процесса? Компания IBM разрабатывает фотовольтаическую систему преобразования термальной энергии — HCPVT (High Concentration Photovoltaic Thermal), которая с помощью программного обеспечения будет более эффективно аккумулировать солнечную энергию и одновременно производить очищенную воду, сообщает Gizmag .

Прототип представляет собой огромную зеркальную «тарелку», параболическую антенну, соединенную с системой слежения за движением солнца. Солнечный свет, попадающий на антенну, отражается, фокусируясь на сотне фотоэлектрических чипов с тремя переходами, которые установлены на приемниках для охлаждения жидкости. Каждый такой чип размером всего 1х1 сантиметр может в среднем генерировать 200-250 Вт в течение светового дня в солнечную погоду, обеспечивая КПД около 30 процентов.

Конструкции для производства электричества из солнечной энергии использовались и до настоящего времени, но система HCPVT отличается тем, что использует технологию охлаждения. IBM адаптировала суперкомпьютеры Aquasar и SuperMUC для обеспечения не только энергии, но и для производства воды.

Компания IBM заявляет, что их метод в 10 раз эффективнее, чем охлаждение обычным воздушным путем. Система поддерживает стабильную температуру, чтобы избежать плавления чипов. Она не позволит чипам выйти из строя даже при высокой интенсивности излучения. Более того, IBM утверждает, что система будет работать и при интенсивности излучения, превышающей солнечное в 5000 раз.

Суперкомпьютеры IBM с системой охлаждения дадут тепло, которое будет использовано в первую очередь для обогрева зданий, где находится сама система. Хотя на этот счет у разработчиков системы HCPVT есть и другие идеи — нагреть отработанную, воду и прогнать через систему опреснения, где она испарится, выделяя соль. Ученые рассчитали, что таким способом можно получить 30-40 литров очищенной воды с каждого квадратного метра приемного устройства в день. Другая идея ученых заключается в том, чтобы пропускать нагретую воду через охлаждающее устройство, а затем использовать для кондиционирования воздуха.

Используя разные источники электрической и термальной энергии в одной установке, система HCPVT будет способна отрабатывать 80 процентов «захваченной» солнечной энергии, уверены ученые.

Еще одно преимущество системы HCPVT в том, что стоить она будет значительно меньше, чем другие аналогичные системы производства солнечной энергии, работая более эффективно Большинство солнечных коллекторов строятся из дорогих стекла и стали. Основная часть установки HCPVT сделана из легкого бетона и металлической фольги. Самой «дорогой» частью останутся лишь небольшие высокотехнологичные компоненты, которые будут произведены в Швейцарии. Есть и дополнительные преимущества — небольшие затраты на монтаж и обслуживание. Всё вместе позволит реализовать проект в самых различных регионах.

Разработчики подсчитали, что установка может стоить около 250 долларов США за квадратный метр рабочей площади. Стоимость производимой энергии — 10 центов за киловатт-час (кВт/ч). По данным IBM, такое соотношение затрат и цены на энергоносители поставит систему HCPVT на один уровень с угольной электростанцией. Или говорит о появлении нового более дешевого источника энергии.

В настоящее время прототип системы HCPVT проходит испытания в научно-исследовательской лаборатории компании IBM в Цюрихе. В планах на будущее — создание ещё трех прототипов для размещения в Биаска (Biasca) и Рюшликон (Rüschlikon), Швейцария. Специалисты компании надеются начать строительство более крупных установок в удаленных местах, при условии создания инфраструктуры, необходимой для такого предприятия.

{youtube}J_zzE8xMdZc&feature{/youtube}

Ученые из IBM Research, Airlight Energy, ETH Zurich и Межгосударственного университета прикладных наук и технологий приступили к реализации проекта, получив грант на три года в размере 2,4 миллиона долларов США от комиссии по технологиям и инновациям Швейцарии.

На видеоролике – действие системы HPVCT объясняет специалист исследовательского центра компании IBM Бруно Мишель (Bruno Michel).

http://nauka21vek.ru