Uudentyyppinen aurinkokeräin roikkuu seinällä

Uusi aurinkokeräin voidaan asentaa talon seinää vasten, ja se voi tuottaa 40 prosenttia enemmän energiaa kuin pelkkä aurinkokenno.

Uusi aurinkokeräin voidaan asentaa talon seinää vasten, ja se voi tuottaa 40 prosenttia enemmän energiaa kuin pelkkä aurinkokenno.

Shutterstock

New Yorkissa Rensselaerin teknisessä instituutissa on kehitetty niin sanottu aurinkokeräin, joka voi tuottaa jopa 40 prosenttia enemmän energiaa kuin tavallinen aurinkokenno, jos kumpikin ripustetaan pystysuoraan esimerkiksi seinälle.

Keksintö on tervetullut, sillä aurinkoenergian talteenottolaitteille tarvitaan yhä enemmän tilaa rakennuksissa, kun aurinkoenergian kysyntä kasvaa.

Newyorkilaisten tutkijoiden mukaan tulevaisuudessa on pakko ottaa käyttöön myös pystysuorat pinnat. Kaupungeissa vaakasuorista pinnoista alkaa nimittäin olla pulaa etenkin, jos kyse on suurkaupungeista, joissa talojen kattoja usein tarvitaan ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelniin tai niitä käytetään terasseina.

Normaalit aurinkokennot eivät toimi parhaalla mahdollisella tavalla pystysuorilla pinnoilla, joten tutkijoiden kehittämä tekniikka on tervetullut. Aurinkokeräin toimii nimittäin parhaiten juuri seinällä.

Kiilan muotoinen aurinkokeräin keskittää sivulta tulevaa valoa

Uusi ja mutkikkaan kuuloinen "wedge-shaped luminescent solar concentrator" eli kiilan muotoinen itsevalaiseva aurinkokeskitin (LSC) tekee juuri sen, mitä nimi lupaa: se kerää ja keskittää auringonvaloa.

LSC koostuu läpinäkyvästä muovilevystä, joka on pinnoitettu fosforikalvolla. Kun aurinko osuu fosforikalvoon, siihen absorboituu energiaa, joka aktivoi fosforimolekyylejä niin, että ne virittyvät korkeammalle energiatasolle. Kun molekyylit palautuvat matalammalle energiatasolle, vapautuu valoa, joka jää siksakkaamaan muovilevyn sisälle.

Valo ei pääse pois muovilevyn sisältä, vaan se heijastuu aina sen sisäpinnasta kokonaan, kunnes valonsäde päätyy muovilevyn toiseen päähän, josta se pääsee tiiviinä kimppuna. Periaate on sama kuin valokuidussa. Levyn päädyssä oleva peili keskittää tiiviin sädekimpun aurinkokennoon, joka muuntaa sen sähköksi.

40 prosenttia tehokkaampi kuin tavalliset aurinkokennot

Tavallinen aurinkokenno toimii vain, jos auringonvalon tulokulma on täsmälleen oikea. LSC taas voi imeä auringon energiaa, olipa auringonvalon tulokulma mikä hyvänsä, ja siksi se voi kasvattaa tavallisen aurinkokennon tehoa yli 40 prosenttia.

Tutkijat testasivat järjestelmänsä tehoa pystysuoralla pinnalla simulaatiolla, jossa käytettiin kahden yhdysvaltalaisen kaupungin, New Yorkin osavaltiossa sijaitsevan Albanyn ja Arizonassa olevan Phoenixin, toisistaan poikkeavia valaistusolosuhteita. Kummassakin tapauksessa aurinkokeräin toimi hyvin tehokkaasti.

Lupaavat tulokset kannustavat tutkijoita jatkamaan keksinnön kehittämistä, ja se voi osoittautua edullisemmaksi kuin tavalliset aurinkokennot, koska LSC:n kalvoa on edullisempaa tuottaa kuin aurinkokennojen. Lisäksi uudet aurinkokeräimet voidaan upottaa helpommin näkymättömiin modernien rakennusten lasipintoihin.

ENERGIA: Aurinkovoima kehittyy ripeästi

Ilmastonmuutoksen hillitseminen on mahdollista vain, jos maailmantalous siirtyy käyttämään uusiutuvia ja vähäpäästöisiä energiamuotoja. Aurinko on käytännössä ehtymätön energianlähde, ja sitä osataan hyödyntää entistä paremmin.