Un cercetător de la ETH Zurich, Luca Thommen, a realizat o inovație remarcabilă în domeniul energiei solare, dezvoltând un panou solar termic capabil să atingă temperaturi ridicate, până la 150°C. Acest nivel de căldură este suficient pentru a acoperi o gamă largă de procese industriale, oferind astfel o opțiune sustenabilă care ar putea înlocui gazul folosit în prezent în fabrici.
Tehnologia lui Thommen se bazează pe utilizarea directă a energiei solare pentru încălzirea apei sau a aerului, spre deosebire de panourile fotovoltaice care transformă lumina în electricitate. Folosind materiale simple și accesibile ca preț, noul panou oferă un model mult mai economic decât sistemele solare termice convenționale destinate temperaturilor înalte.
Importanța temperaturii de 150°C în industrie
Temperaturile în intervalul 100–150°C sunt cruciale în multe industrii. În sectorul alimentar, acestea sunt esențiale pentru pasteurizare și uscare, iar în industria textilă sunt folosite în procesul de vopsire. Până acum, astfel de căldură era generată în principal prin arderea gazului sau a altor combustibili fosili, cu impact negativ asupra mediului.
Designul inovator al panoului termic
Panourile solare termice pentru temperaturi ridicate există, însă de regulă sunt complexe și scumpe, din cauza necesității unor componente rezistente la presiuni și temperaturi mari, precum conductele sofisticate și sistemele de izolație. Pentru a simplifica sistemul, Thommen a redus la minimum utilizarea metalelor, folosind o carcasă rigidă ce combină rolul structural cu cel de izolație termică.
În interiorul panoului, suprafețe reflectorizante concentrează intens lumina solară asupra zonei de captare a căldurii. Astfel s-a obținut un panou mai ușor și mai accesibil din punct de vedere financiar, facilitând montarea acestuia pe acoperișurile fabricilor existente.
Testarea prototipului și potențialul comercial
Prototipul lansat la ETH Zurich a atins cu succes ținta de 150°C. Apa circulă printr-un circuit special, menținută sub presiune pentru a păstra starea lichidă la aceste temperaturi înalte. În acest fel, panoul reușește să furnizeze căldură în parametrii industriali necesari.
Principalul avantaj al acestui sistem este costul redus comparativ cu alte soluții solare industriale, ceea ce îl face atractiv pentru companiile care doresc să adopte alternative ecologice fără investiții uriașe.
Limitările și combinațiile energetice posibile
Acest panou solar nu elimină complet necesitatea altor surse de căldură, mai ales pentru funcționarea fabricilor în intervalele fără soare. Companiile pot recurge la rezervoare de stocare a căldurii produse pe timpul zilei sau la boilere suplimentare activate când soarele lipsește.
De asemenea, pompele de căldură industriale, care pot atinge temperaturi apropiate de 150°C, pot asigura o funcționare continuă. Cu toate acestea, beneficiul distinct al panoului este conversia directă a energiei solare în căldură, eliminând astfel costurile și pierderile asociate transformării în electricitate.
Luca Thommen, susținut de ETH Zurich, pregătește deja o versiune a panoului pentru producție la scară largă, estimând că aceasta va fi disponibilă în aproximativ un an, deschizând noi perspective pentru industria sustenabilă.
