Cinco tecnologias que afetam a indústria de Energia Heliotérmica

Em vinte anos, usinas heliotérmicas serão fundamentais para produzir energia solar 24 horas. A usina Crescent Dunes, no deserto de Mojave (EUA), é um modelo para sistemas heliotérmicos em todo o mundo e foi originalmente desenvolvido com o financiamento do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) na década de 1990.

O gerente da equipe de energia heliotérmica da SunShot Initiative, Dr. Avi Shultz, escreveu sobre as inovações que poderiam melhorar drasticamente usinas de energia heliotérmica de larga escala.

 

Ciclos de energia turbinados

Em vez de vapor, que atualmente é usado em turbinas, é possível utilizar dióxido de carbono supercrítico (sCO2). Este líquido denso requer menos energia para movimentar motores e aumenta significativamente a conversão de energia térmica-elétrica, resultando em mais eletricidade para a mesma quantidade de calor.

 

Sal em altas temperaturas

Algumas usinas usam sal fundido para coletar e armazenar o calor em tanques para uso posterior. Quanto mais quentes esses sais, mais energia podem produzir. No entanto, quando o sal atinge temperaturas muito altas, pode tornar-se corrosivo, danificando os equipamentos da planta. Pesquisadores da Universidade do Arizona estão trabalhando em uma mistura de sal que reduz a quantidade de corrosão e atinge temperaturas superiores a 800°C.

 

Partículas em destaque

Em vez de usar sais fundidos, pesquisadores da Sandia National Laboratories estão testando adereços feitos de partículas de óxido de ferro e sílica, um material similar à areia, e pode atingir temperaturas até 1.200°C. Até agora, as pesquisas conseguiram alcançar 840°C e esperam fazer ainda mais progresso à medida que o teste continue.

 

Revestimento superior

Pesquisadores estão desenvolvendo novos revestimentos que melhorarão a eficiência da usina ao reduzir a quantidade de luz que refletida. Isso permite que o receptor de calor opere com temperaturas mais altas, elevando a geração de eletricidade. Dartmouth College está desenvolvendo um revestimento cerâmico com proteção antioxidante de longo prazo que reduz a probabilidade de danos ao receptor e atinge uma eficiência térmica superior a 90%.

 

Pressão da água

A heliotermia é muito popular no deserto, onde não apenas a luz solar é abundante, mas também a poeira no ar, o que requer lavagem frequente de espelhos. Novas tecnologias estão em desenvolvimento para reduzir a necessidade de lavagem, economizando água no processo. A Universidade de Boston está trabalhando em uma tecnologia de tela eletrodinâmica transparente que é ativada por pulsos de voltagem, repelindo as partículas de poeira na superfície do filme.