Energia solare: i pannelli solari rotanti possono aumentare l'efficienza del 32%

Durante una borsa di studio Fulbright in Uganda, il professore della Colgate University, Beth Parks, ha notato un grave difetto nei pannelli solari che le comunità dell'Africa sub-sahariana fanno affidamento sull'elettricità. Il sole si muove. I pannelli solari no.

Dato che il massimo l'efficienza teorica per la cella fotovoltaica più comunemente usata è solo del 29 percento, ogni piccola goccia di luce solare aggiuntiva conta.Rimanendo fermo, ragionò, i pannelli solari stavano lasciando sprecare energia preziosa.

Quindi, usando solo un secchio d'acqua e alcune rocce, Beth Parks ha costruito un nuovo tipo di pannello solare a rotazione lenta progettato per tracciare l'arco quotidiano del sole. Dopo un periodo di test di 20 giorni, Parks ha scoperto che i pannelli che si muovono lentamente hanno raccolto il 32% di energia in più rispetto ai modelli a posizione fissa, una differenza di centinaia di watt, secondo l'American Physics Society. Ha presentato le sue scoperte all'American Physical Society March Meeting del 2019.

Perché i pannelli solari in roaming potrebbero essere un punto di svolta

Quelle poche centinaia di watt in più non sono sufficienti per fare un'enorme differenza nelle case americane, dove il consumo medio di elettricità è di circa 29 kWh al giorno, secondo le cifre del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti.

Ma in Uganda, dove quasi una persona su quattro non ha accesso all'elettricità, l'uso quotidiano di elettricità della famiglia media è di soli 0,04 kWh / giorno, il che significa che il solo design dei Parchi, se ampiamente implementato, potrebbe trasformare intere comunità. Significa l'accesso ai telefoni cellulari. Per le luci dopo il tramonto.

Come professore associato di fisica, Parks aveva visto altri modelli di pannelli solari che utilizzavano sistemi di pesi per spostarsi lentamente nel corso della giornata. Ma questi frame dinamici non sono mai stati testati, afferma Parks, né erano stati progettati pensando all'efficienza economica.

Come fai da te un pannello solare girevole

In collaborazione con gli studenti dell'Università di Scienze e Tecnologia di Mbarara, Parks ha creato un telaio per pannelli solari utilizzando tubi metallici che i saldatori locali potrebbero facilmente ottenere. Il pannello viene quindi collegato a un perno. Sul lato ovest, un secchio di rocce; a est, un secchio d'acqua. Poiché il peso del secchio d'acqua scende lentamente, grazie a una perdita controllata, il pannello si sposta lentamente, in modo coerente, seguendo il sole.

Attualmente, afferma Parks, anche i pannelli solari più economici sono ancora troppo costosi per la maggior parte delle famiglie e la maggior parte dei pannelli è saldata ai tetti delle case per scoraggiare i furti. Ma una maggiore efficienza significa che i pannelli possono essere più piccoli e quindi anche più economici. Telai facilmente trasportabili e pannelli più piccoli permettono ai residenti di portare i loro sistemi all'interno di ogni notte, annullando la necessità di abbatterli. Il costo totale del sistema di Parks - che include una cella solare, una batteria, un caricatore e un telaio - è inferiore di circa il dieci percento rispetto a un pannello solare tradizionale montato, e gli studenti del suo Master hanno collaborato recentemente con un saldatore locale per produrre un telaio da $ 6.

Il nuovo pannello solare mobile di Parks - sia attraverso il design che i costi - illustra l'importanza della ricerca immersiva, della costruzione all'interno di una comunità, in particolare per quella comunità. In quale altro modo avrebbe saputo rendere il progetto leggero e abbastanza piccolo da portarlo dentro ogni giorno? In quale altro modo avrebbe compreso l'effetto che solo una manciata di kilowatt avrebbe potuto avere sulla routine quotidiana di una famiglia?

Per ora, Parks è tornato negli Stati Uniti. Ma vede l'adozione diffusa del suo design come un'opportunità per la crescita della piccola industria in Uganda.