Design en bedre verden ved hjælp af spejle, sol og damp

Partha Dutta, professor i elektricitet, computer, og systemteknik ved Rensselaer Polytechnic Institute, forestiller sig en ikke så fjern fremtid, hvor selv de fjerneste dele af verden ville have adgang til ren og vedvarende energi. Hans vision ville ikke kræve et stort elnet eller dyr teknologi. I stedet, han mener, at det kunne opnås ved hjælp af simple spejle, lokale ressourcer, og solen.

"Jeg kalder dette 'teknik til en bedre verden, 'hvilket betyder, at du skal bruge overkommelige, tilgængelig, og tilstrækkelige ressourcer, "Sagde Dutta.

Duttas design genererer varme ved at fange sollys, som derefter bruges til at omdanne vand til damp. Denne damp kan bruges til direkte at drive en dampturbine, eller i dette system, den kan gemmes til senere brug.

At producere energi ved at koncentrere sollys er ikke helt nyt. Men hvad adskiller Duttas koncept fra andre koncentrerede solkraftværker, han sagde, er, at hans plante er enkel at konstruere, er afhængig af lokale materialer, og kræver ikke brug af smeltet salt, som kan forårsage korrosion i systemets rør. Disse funktioner betyder lavere montage- og vedligeholdelsesomkostninger, hvilket ville gøre en stor forskel for mange samfund.

"Vi har designet en koncentrator, der kan laves af små spejle, hvilket er meget billigt, "sagde han." Det kan laves af en lokal arbejdsstyrke, uden særlig uddannelse. "

Dutta byggede for nylig et kilowatt-skala prototypefabrik i Bhopal, Indien, med succes demonstrere beviset på konceptet.

At finde et alternativ til det smeltede salt, der typisk anvendes i sådanne systemer, var et kritisk trin. Dutta og hans forskerhold på Rensselaer studerede hundredvis af forskellige materialer, med fokus på, hvor godt hvert materiale lagrer varme. Dutta tog disse oplysninger med til feltet for at finde naturlige og rigelige materialer i Bhopal, der nærmest matcher ideelle termiske egenskaber, der er afdækket i laboratoriet.

Det, han fandt, var jordfyldte termiske klipper, der blev placeret inde i en tank til varmelagring-et vigtigt element for at sikre, at der kan produceres energi når som helst på dagen. Om natten, for eksempel, når energi fra solen ikke er tilgængelig, varmen, der er lagret i stenmaterialet, vil omdanne vand til damp, der skal bruges til elektricitet.

Dutta ser dette system som et rent alternativ til kul og fossile brændstoffer, der fodrer termiske kraftværker - hvilket igen reducerer drivhusgasemissioner. Det kan også indlede større energieffektivitet i industrielle processer, der kræver varme.

Denne energiuafhængige, effektiv, og bæredygtigt system, han sagde, kan bruges overalt - også i byområder, hvor efterspørgslen efter elektricitet er høj. Men Dutta mener, at det største potentiale er i at bringe strøm til områder over hele kloden, der i øjeblikket ikke har adgang til elektricitet.

"Det er en ren måde at generere strøm på, "Sagde Dutta." Potentialet er ekspansivt. Med denne energikilde, du kan lave opvarmning, du kan lave mad, du kan skabe elektricitet, du kan lave vandrensning, hvilket er en meget stor ting mange steder i verden. "

Dutta planlægger at udvide denne forskning. Han håber at demonstrere et megawatt-anlæg inden for det næste år eller deromkring, for fortsat at vise potentialet i denne miljø- og økonomisk venlige tilgang til produktion af solenergi. Han søger også at skabe superkritisk damp ved høj temperatur gennem denne proces - et skridt, der ville øge effektiviteten ved elproduktion med dampturbiner.