ספרד: שיפור היעילות האנרגטית של פאנלים סולאריים באמצעות קירור גיאותרמי

צוות מחקר מאוניברסיטת אלקלה (UAH) בספרד פיתח אב טיפוס של פאנל סולארי עם קירור גיאותרמי משולב על ידי חיבורו לקידוח רדוד. עם אב טיפוס זה, הצוות ראה עלייה של 14 אחוז ביעילות האנרגיה, צעד חשוב בטכנולוגיה סולארית פוטו-וולטאית.

Ignacio Valiente, מצוות המחקר של טכנולוגיות מכניות, חשמל ותרמיות, מוביל קבוצה שעובדת על הפרויקט "שיפור בר קיימא של יעילות אנרגטית של פאנלים סולאריים באמצעות מערכות קירור גיאותרמיות מודולריות". הפרויקט ממומן על ידי קהילת מדריד לאחר שהפגישה חוקרים צעירים בשנת 2019. מחקר זה נחשב גם לערך הטוב ביותר לכנס 2022 בנושא אנרגיה מתחדשת והנדסת סביבה.

צוות המחקר התמקד באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית מכיוון שהיא מקור האנרגיה המתחדשת הזול ביותר. למרות העלות הנמוכה, היעילות האנרגטית הנמוכה של פאנלים סולאריים היא עדיין מגבלה מרכזית. היעילות האנרגטית של פאנלים סולאריים היא בדרך כלל לא יותר מ-20 אחוז על סמך האנרגיה שהם מקבלים והחשמל שהם מפיקים, כאשר רוב אנרגיית הפסולת מומרת לחום.

מתוך הכרה שהטמפרטורה מתחת לאדמה יציבה בסביבות 15 מעלות צלזיוס, צוות המחקר הציע מערכת קירור המחברת את המאגר הגיאותרמי הרדוד לפנלים ובנה אב טיפוס. אב הטיפוס הוא פאנל סולארי עם מחליף חום משולב בחלקו האחורי, המחובר למחליף חום נוסף הממוקם 15 מטר מתחת לפני הקרקע, ומזרים נוזל קירור במערכת באמצעות משאבה קטנה.

צוות המחקר השווה את אב הטיפוס של פאנל סולארי עם פאנל סטנדרטי. הם הבחינו שבמערכת זו הטמפרטורה של הפאנלים הסולאריים ירדה ב-20 מעלות צלזיוס והיעילות האנרגטית נטו של המערכת עלתה ב-14 אחוזים. הטמפרטורה של המאגר התת-קרקעי נשמרה קבועה יחסית בשל החום המינימלי שהגיע מהפנלים.

צוות המחקר זכה להתעניינות בטכנולוגיה גם ממספר חברות, אך לדבריהם יש צורך במחקר נוסף לפני שניתן יהיה להפחית את עלויות הייצור, התפעול והתחזוקה של הטכנולוגיה.