dispositivo último piso híbrido para colher a energia solar e edifícios passivamente fresco ao mesmo tempo

Nos últimos anos, temos mantido o controle sobre um sistema de refrigeração desenvolvido por uma equipe liderada pelo professor Shanhui Fan, da Universidade de Stanford, que extrai calor térmico de um edifício e o irradia para o espaço por meio de um processo chamado resfriamento radiativo - tudo sem a necessidade de nenhuma fonte de energia externa. Agora, os pesquisadores emparelharam essa tecnologia com um painel solar, conceber um sistema com a mesma pegada do último piso que poderiam gerar eletricidade e passivamente arrefecer um edifício ao mesmo tempo.

Os condicionadores de ar são os principais consumidores de energia, e com temperaturas globais em ascensão o problema só está definido para piorar. Quando nós olhou pela primeira vez para o sistema de resfriamento radiativo sendo desenvolvido por Fan e seus associados em 2013, foi sugerido que os painéis passivos do telhado poderiam ser usados ​​no lugar dos painéis solares usados ​​para gerar eletricidade para operar sistemas AC, ou para resfriar edifícios em áreas fora da rede. Mas agora a equipe encontrou uma solução ainda melhor, em um dispositivo de dupla finalidade, o que significa que o resfriamento passivo não significa sacrificar a geração de eletricidade para imóveis em telhados.

“Construímos o primeiro dispositivo que um dia poderia gerar e economizar energia, no mesmo lugar e ao mesmo tempo, controlando duas propriedades muito diferentes da luz,” diz fã.

O dispositivo híbrido assume a forma de um painel solar de camada dupla, com a camada superior voltada para o sol consistindo nos mesmos materiais semicondutores usados ​​nos painéis solares existentes no telhado, enquanto a camada inferior é feita de materiais que convertem o calor térmico de um edifício em um determinado comprimento de onda de luz infravermelha que é capaz de passar diretamente pela atmosfera, permitindo que ele seja irradiado para o espaço.

Para testar o potencial do conceito, a equipe construiu um protótipo de dispositivo com um diâmetro aproximado de um prato de torta e o montou no telhado de um prédio em Stanford. Porque o protótipo não incluía uma camada de folha de metal como normalmente se encontra nas células solares, o que teria impedido que a luz infravermelha escapasse, não foi possível testar se o aparelho produzia eletricidade. Contudo, a camada superior, que estava absorvendo a luz solar, chegou a 24°C (43° F) acima da temperatura ambiente, enquanto a camada de resfriamento radiativo blindada abaixo caiu para 29° C (52° F) abaixo da temperatura ambiente.

“Isso mostra que o calor irradiado do fundo, através da camada superior e no espaço,” diz Zhen Chen, que agora é um professor da Universidade do Sudeste da China, mas que liderou os experimentos como um estudioso de pós-doutorado no laboratório de Fan.

Tendo demonstrado a capacidade de refrigeração do sistema, A equipe agora está trabalhando para criar células solares que não necessitam de forros de metal para um único dispositivo tanto pode arrefecer um edifício e gerar eletricidade.

Fonte: newatlas.com, por Darren Rápida