Sistema integrado utiliza luz solar para cogerar
eletricidade e água doce.
Fazenda solar de painéis fotovoltaicos
com um sistema de dessalinização de água do mar movido a calor sob cada painel
poderia cogerar eletricidade renovável e água doce em áreas costeiras áridas.
Um dispositivo multifuncional que captura o calor gerado pelos painéis
solares fotovoltaicos foi desenvolvido pela KAUST e usado para gerar água
potável como uma forma de gerar simultaneamente eletricidade e água usando
apenas energia renovável.
A produção de água e energia está profundamente interligada, diz Wenbin
Wang, Ph.D. estudante nos laboratórios de Peng Wang no Centro de Dessalinização
e Reuso da Água da Universidade . Fazendas solares convencionais usam água
fresca para lavar a poeira dos painéis. Enquanto isso, as usinas de
dessalinização de água consomem muita eletricidade para produzir água doce da
água do mar. “O nexo água-energia é uma das principais questões que ameaçam o
desenvolvimento global sustentável”, diz Wenbin.
O
professor Wang e sua equipe desenvolveram um dispositivo que poderia aliviar
esse problema. Painéis fotovoltaicos comerciais transformam a luz solar em
eletricidade com uma eficiência máxima de 20%. Os restantes 80 por cento são
desperdiçados, principalmente apenas no ar circundante como calor. A equipe
projetou um dispositivo integrado que poderia capturar esse calor e usá-lo para
gerar água fresca.
Os pesquisadores construíram um dispositivo no qual uma pilha de canais
de água, separados por membranas hidrofóbicas porosas e camadas de condução de
calor, estavam presos ao lado de baixo de um painel fotovoltaico comercial. O
calor residual do painel vaporizou a água do mar no canal mais alto; o vapor
atravessou a membrana porosa e condensou-se como água fresca em um canal de
água limpa logo abaixo. Quando o vapor condensou, seu calor passou através de
uma camada de condução térmica para o próximo canal de água do mar, reciclando
a energia para purificar mais água.
Usando três camadas empilhadas de canais de destilação de água e
passando a energia de camada para camada, o dispositivo produzia até 1,64
litros de água por metro quadrado de superfície do painel solar a cada hora.
Isso é mais do que o dobro da produção de água dos alambiques solares
tradicionais, que usam um design de um estágio, diz Wenbin. Enquanto isso, a
saída de eletricidade do painel fotovoltaico não foi afetada pela
dessalinização de água que ocorre abaixo dele.
Como
benefícios adicionais do projeto, a água e a eletricidade poderiam ser
co-geradas na mesma terra, compartilhando um sistema de montagem. A equipe
agora pretende incorporar a produção agrícola no sistema, diz Wenbin. “A
criação de ovinos no campo de fazendas de PV é viável porque a grama cresce bem
usando a água fresca da lavagem de painéis solares”, diz Wenbin.
“Uma fazenda PV com ovelhas pastando enquanto a água do mar está sendo
dessalinizada usando nosso dispositivo pode ser ideal em regiões áridas
próximas à costa”. (ecodebate)
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