Os pesquisadores desenvolveram um novo método inovador para duplicar a produção de energia de um tipo de usina solar – um avanço que poderia fornecer energia suficiente para mais de 750 casas.
O estudo publicado recentemente na revista Relatórios de Energia redesenha um sistema conhecido como Usina Torre Solar, que consiste em uma torre em forma de chaminé com uma turbina mecânica em sua base.
O sistema consiste principalmente em dois componentes – um sistema de corrente ascendente solar e uma estrutura de corrente descendente de resfriamento.
À medida que o ar dentro da torre é aquecido pela absorção da radiação solar, cria uma corrente ascendente que sobe e ativa turbinas eólicas que, por sua vez, geram eletricidade.
No entanto, este modelo inicial desenvolvido na década de 1980 por engenheiros espanhóis não foi amplamente adotado porque era caro devido ao seu enorme tamanho.
As usinas convencionais deste tipo também apresentam produtividade energética limitada, pois dependem da radiação solar e funcionam apenas durante o dia.
Embora tenha havido várias melhorias neste projeto ao longo dos anos, como o uso de diferentes materiais de construção com boa relação custo-benefício e melhor ventilação dentro do sistema, bem como o uso de múltiplos geradores para aumentar a produção, esses desenvolvimentos apenas levaram a resultados “modestos”.
Agora, pesquisadores do Catar e da Jordânia alcançaram resultados muito melhores ao combinar uma corrente ascendente melhorada com uma tecnologia de corrente descendente.
No sistema de downdraft, uma bomba transporta a água até o topo de uma torre, onde o ar quente a coleta e a resfria.
O ar mais frio então cai através de um cilindro à medida que se torna mais denso que o ar externo.
Assim que o ar mais frio chega à base da turbina, ele a aciona e gera eletricidade.
“O ar quente absorve instantaneamente a água e desce da torre para interagir com as turbinas na parte inferior para produzir eletricidade”, explicam os cientistas.
Ao combinar duas correntes de ar neste novo Sistema de Tecnologia Solar Dupla (TTSS), a energia pode ser gerada mesmo durante a noite, já que o ar da luz solar diurna retém o calor, dizem os pesquisadores.
Simulações mostram que o TTSS pode gerar 752.763 kWh de eletricidade anualmente – ou aproximadamente a energia necessária para abastecer cerca de 753 residências durante quase cinco semanas.
“Este modo é independente da radiação solar e pode operar dia e noite”, disseram, acrescentando que gera 2,14 vezes mais energia do que um sistema tradicional de corrente ascendente solar.
O TTSS, dizem eles, consiste em uma torre de corrente ascendente de cerca de 652 pés de altura e um diâmetro de 45 pés com 10 torres de corrente descendente circulando a torre de corrente ascendente.
Embora as simulações tenham mostrado que ele pode gerar energia 24 horas por dia, os cientistas dizem que a dependência do sistema no abastecimento de água ainda precisa ser resolvida.