Güneşten elektrik ve ısı üreten yenilikçi bir sistem geliştirildi

Uluslararası araştırmacılar, güneş ışınlarından yararlanarak aynı anda elektrik ve ısı üretebilen yeni bir tür güneş modülü geliştirdi. Modül, güneş ışığını bir dizi fotovoltaik hücre üzerine yoğunlaştırmak için kavisli bir ayna kullanırken bu güneş pilleri (veya güneş hücresi) ışığı elektriğe dönüştürüyor. Ortaya çıkan atıl ısı ise ısıtma veya soğutma için kullanılabilecek bir sıvıya yönlendiriliyor.

Graz Teknoloji Üniversitesi’nden (TU Graz) Armin Buchroithner ve meslektaşlarının tasarladığı modül, esasında 1970’lerden beri hayatımızda olan ancak maliyet ve teknik zorluklar nedeniyle yaygınlaşmayan parabolik güneş kollektörü konseptini temel alıyor. Araştırmacılar ECOSun (Economic COgeneration by Efficiently COncentrated SUNlight) adlı çalışmaları kapsamında bazı alanlarda yenilikler yaparak bu engelleri aşmaya çalıştılar.

Peki nasıl çalışıyor?

Yeni güneş modülünün kilit bileşeni ODTÜ Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi GÜNAM tarafından geliştirilen uygun maliyetli ve oldukça dayanıklı olan silikon güneş pilleri. Araştırmacılara göre bu hücreler, parabolik ayna tarafından 60 ila 120 kat artırılan yoğunlaştırılmış güneş ışığının yüksek sıcaklıklarına dayanabiliyor ve performanslarını kaybetmiyorlar. Projenin ortakları arasında olan IMK Solarmirrotec ise parabolik aynayı üretiyor. MK Solarmirrotec’in ayna aksamını enjeksiyon kalıplama teknolojisi gibi endüstriyel üretim yöntemleri kullanarak çok daha verimli ve uygun maliyetle ürettiği belirtiliyor.

Araştırmacılar ayrıca güneş pillerinin soğutulmasını optimize ederek atıl ısıyı başka uygulamalar için daha kullanılabilir hale getirmeyi başardılar. Güneş hücrelerinden gelen atıl ısı, bir boru sistemi içinde hücrelerin arkasından akan bir ısı transfer sıvısına aktarılıyor. Bu şekilde üretilen termal ve elektrik enerjisi, binalar ya da gıda veya tekstil endüstrisi gibi çeşitli endüstriyel amaçlar için kullanılabilir.

Bu başarı da teknolojinin yaygınlaşmasının da önünü açıyor. Zira şimdiye kadar parabolik güneş enerjisi santralleri neredeyse sadece İspanya veya Basra Körfezi gibi özellikle güneşli bölgelerde bulunuyordu. Artan enerji fiyatları ve enerji bağımsızlığı göz önüne alındığında, elektrik ve ısı tedariki tek sistem üzerinden sağlayabilmek ciddi bir avantaj. Son olarak, ECOSun araştırma konsorsiyumunda ODTÜ GÜNAM’ın yanı sıra Ankara’dan iTech Solar da yer alıyor.