NZEBs-Edifícios de energia zero: descarbonizando a Índia com ajuda do sol

Indira Paryavaran Bhawan, Nova Delhi, o primeiro edifício de energia zero da Índia (NZEB), construído com metodologias integradas de conservação de energia e um sistema solar fotovoltaico supereficiente de 930 kW de capacidade.

Os edifícios indianos são beberrões silenciosos de energia. Eles respondem por 35% do consumo total de energia da Índia e geram uma quantidade significativa de gases de efeito estufa. Por causa da crescente população e urbanização, a construção (e consumo de energia) dos edifícios tem crescido de forma desenfreada. Espera-se que a próxima década testemunhe volumes maciços de construção civil, o que aumentará ainda mais o consumo de energia.

Embora exista um forte impulso político para a adoção de tecnologias de energia renovável, como a energia solar fotovoltaica no telhado (RTPV), o potencial para construir edifícios com energia zero não tem sido explorado extensivamente - embora experimentos em todo o mundo (e Índia) tenham mostrado possibilidade.

Os edifícios de energia líquida zero (NZEBs) - edifícios 100% eficientes em termos energéticos e sustentáveis ​​- podem ser uma virada de jogo, não apenas para o setor de construção da Índia, mas também para o setor de energia. Os NZEBs têm menor demanda de energia que os edifícios convencionais e produzem pelo menos tanta energia quanto consomem em um ano, através de tecnologias de energia renovável no local. 

NZEBs são comumente conectados em rede para economizar custos de bateria. Isso permite que eles consumam eletricidade durante a noite e durante os dias nublados e devolvam uma quantidade equivalente de eletricidade à rede local em dias ensolarados. Assim, anula as emissões líquidas de carbono dos edifícios.

No contexto indiano, iniciativas proativas do governo incentivam tecnologias fotovoltaicas (PV) descentralizadas, como RTPV e (em certa medida) painéis fotovoltaicos solares integrados (BIPVs). No entanto, isso não evoluiu para uma política integrada que visa atingir o consumo de energia zero dos edifícios.

Esses edifícios verdes podem apoiar significativamente a meta de Contribuição Nacional Determinada da Índia para reduzir a intensidade de emissões do PIB em 33-35% (a partir dos níveis de 2005) até 2030. Além disso, os NZEB podem emergir como um farol para aumentar a geração e suporte fotovoltaico solar descentralizado. os esforços do Ministério de Energia Nova e Renovável (MNRE) também. Os NZEBs podem ajudar a mitigar as conseqüências da mudança climática, trazendo uma revolução tanto para a construção quanto para o setor de energia.

Status atual: progresso lento é melhor que nenhum progresso

O Indira Paryavaran Bhavan em Nova Delhi (construído em 2014) é o primeiro NZEB da Índia, construído com metodologias integradas de conservação de energia e um sistema solar fotovoltaico supereficiente de 930kW de capacidade. Esse sistema gera quase 1.491.000 unidades por ano, enquanto a demanda geral de energia do edifício é de aproximadamente 1.421.000 unidades por ano. No entanto, apesar de seu potencial promissor para explorar a energia solar e abordar os desafios ambientais, apenas sete estados indianos (incluindo Delhi) construíram NZEBs até agora (ver Figura 1).

Figura 1: NZEBs estabelecidos na Índia

Globalmente, no entanto, há uma pressão política significativa para os NZEBs. Por exemplo, a União Européia determinou que todos os novos edifícios públicos (pós dezembro de 2018) sejam NZEBs e que todos os edifícios futuros dos estados membros sejam NZEBs até dezembro de 2020. Califórnia, como parte de seu Plano Estratégico de Eficiência Energética a Longo Prazo , determinou que todos os novos edifícios domésticos sejam de energia zero até 2020 e que todos os novos edifícios comerciais sejam de energia zero até 2030.

Considerando as necessidades de habitação e energia da Índia, especialmente seus compromissos para cumprir os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, é hora de desenvolvermos uma política abrangente que vise reduzir o consumo de energia dos edifícios.

Edifícios como centrais elétricas

Desde a conquista dos Prêmios de Tecnologia Solar do Ano e Início de Tecnologia Limpo do Business Green Technology Awards em dezembro de 2016, a BIPVco deverá expandir ainda mais sua proposta de incorporar a funcionalidade PV em coberturas e materiais de construção convencionais. 

Criada inicialmente após cinco anos de pesquisa colaborativa entre a Tata Steel Europe e o Centro de Engenharia de Produtos Sustentáveis ​​para Revestimentos Industriais Inovadores Funcionais (SPECIFIC) da Universidade de Swansea, a BIPVco criou um módulo solar PV fotovoltaico de “fina película” líder de mercado que pode ser equipado para uma variedade de painéis de telhados.

As células solares de película fina convertem a luz solar em energia através da tecnologia CIGS (Cobre-índio-gálio-selenido). Esses painéis fotovoltaicos são capazes de se integrar perfeitamente em telhados comerciais e residenciais e, devido à robustez e flexibilidade do produto, são facilmente capazes de atender às demandas e projetos modernos do arquiteto, incluindo telhados curvos e oferecem muitas vantagens em comparação com os cristalinos mais comuns e amplamente conhecidos. Painéis de Sistemas Fotovoltaicos de Construção Aplicada (BAPV). Estes usam sistemas de montagem em telhado mais pesados ​​e consomem mais tempo na instalação, além disso, os painéis fotovoltaicos cristalinos são relativamente frágeis e podem ser facilmente quebrados durante a instalação. Vibrações do teto também podem rachar as células e, principalmente, os painéis BAPV são instalados após a construção do prédio.

O produto BIPVco é muito mais robusto, mais leve e mais seguro de instalar e é incorporado diretamente no teto de metal ou membrana. A superfície do produto tem um filme de ETFE, tornando-os mais auto-limpantes e com pouca manutenção. 

Mas como o Governo - através de sua Estratégia de Crescimento Limpo e promoção de energia de baixo custo e redução de emissões de carbono - está tomando medidas para criar uma estrutura de produção habitacional inovadora, a BIPVco se tornou “parte da revolução, desenvolvendo o estado da soluções fotovoltaicas solares integradas de arte que são projetadas para se sentar dentro do tecido de um edifício. São essas tecnologias energéticas integradas, transformando prédios em usinas auto-sustentáveis ​​que é o futuro ”.

“Queríamos ver o que mais pode ser feito com um envelope de construção ou tecido para transformá-lo em uma tecnologia de geração de energia”, diz o diretor executivo da BIPVco, Daniel Pillai. “Isso é o que chamamos de um produto híbrido e ele é compatível com um teto ao integrar uma função fotovoltaica a outros painéis de fabricação de telhas e adiciona uma funcionalidade de energia solar a seus produtos”.

Célula Filme fino OPV da Heliatek usado na campanha publicitária de graffiti Engie na Cidade do México

O primeiro projeto de publicidade da Engie chamado "Solar Graffiti" apresenta uma instalação em um campo esportivo perto da Cidade do México que combina a arte do graffiti do Street Artists N3O com os filmes solares da Heliatek para alimentar o sistema de iluminação das áreas esportivas. Imagem: Heliatek

A produtora de filmes finos de fotovoltaica orgânica (OPV), Heliatek, anunciou outra colaboração com a empresa francesa de energia Engie, que é investidora da empresa BIPV.

Heliatek disse que uma campanha publicitária internacional recentemente lançada pela Engie tem o primeiro projeto chamado 'Solar Graffiti' que apresenta uma instalação em um campo esportivo perto da Cidade do México que combina a arte grafiteira do Street Artists N3O com os filmes solares da Heliatek para alimentar os esportes. áreas de iluminação do sistema.

Thibaud Le Séguillon, CEO da Heliatek, disse: “Estamos muito orgulhosos de trabalhar com a Engie em uma campanha tão icônica. Nossos HeliaSol, filmes solares orgânicos, são perfeitos para esta instalação urbana. Juntos, trazemos geração de energia descentralizada e descarbonizada para os centros das cidades ”.

Um total de 111 películas do produto 'HeliaSol' da Heliatek foram instaladas tanto nos elementos da parede quanto acima da área esportiva. Imagem: Heliatek

"Este projeto é uma grande estreia", acrescentou Etienne Lerch, da ENGIE Laborelec, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Engie. “A abordagem é única e ousada, porque traz toda uma nova tecnologia junto com o trabalho de um artista de rua. Uma verdadeira obra de arte solar, constituída pelos filmes solares orgânicos de Heliatek e arte encantadora. Leve, flexível e fácil de instalar, os filmes solares se misturam literalmente com esta paisagem de arte para fornecer a seus residentes uma solução duradoura, poderosa e, portanto, útil. E é muito emocionante ver imediatamente os benefícios para os moradores do bairro."

Um total de 111 películas do produto 'HeliaSol' da Heliatek foram instaladas tanto nos elementos da parede quanto acima da área esportiva.

Tesla já começou a instalar telhas solares para produzir energia em casa

Já se passou algum tempo desde que tinham sido anunciadas, mas a Tesla finalmente começou a instalar as suas telhas solares, painéis que, por fora, parecem iguais a qualquer telha para revestir a cobertura de uma casa. E alguns clientes também aproveitaram para mostrar como é que as suas casas ficam, agora que são capazes de produzir a sua própria energia elétrica.

FOTOS:Toblerhaus

A Tesla tem quatro modelos diferentes da telha solar, mas apenas dois, o liso e o texturado, estão prontos para serem fornecidos aos clientes, faltando as telhas de aspeto toscano ou ardósia. Nem todas as peças montadas têm células fotovoltaicas integradas, já que uma pessoa pode escolher quantas quer instalar com esta capacidade, e são indistintas das outras com função normal de cobertura do telhado.

A capacidade de produção vai variar conforme o número de células escolhidas e o tamanho do telhado, mas as telhas solares deverão ser capazes de gerar 7,5 a 10 kW de energia, adaptando-se às necessidades dos clientes. Para já, ainda só estão disponíveis na Califórnia, onde há mais procura por este tipo de materiais. A Tesla oferece 30 anos de garantia, e promete que são resistentes há maioria dos impactos.

Fonte: Motor 24

Painel solar e nova cobertura com o mesmo esforço - agora a casa tem sua própria usina

O painel solar pode produzir uma grande parte da eletricidade da casa particular da primavera ao outono. A família de Fagerholm comprou uma usina solar fotovoltaica como brinde.

O painel solar, integrado ao teto de água, trouxe a família Fagerholm com sua própria usina solar acidentalmente.

Henri e Aleksandra Fagerholm, de Helsinque, e as adolescentes Amanda e Joona , reformaram o prédio da frente em Vartioharju, Helsinque. Por cinco anos, a família fez grandes reformas, como a mudança para o aquecimento elétrico para aquecimento elétrico.

No outono passado, eles encomendaram uma revisão do telhado, com placas de piso em forma de ondas antigas transformadas em um amortecedor travado. Quase metade dos novos painéis eram painéis de semicondutores CIGS pré-ligados. No futuro, a família cobrirá grande parte das necessidades de eletricidade da casa.

O painel solar, integrado no teto de água, oferece benefícios claros.

- Com o amortecedor, o painel solar foi instalado com o mesmo esforço. Quando os suportes do painel não são necessários, os riscos de vazamento são menores, explica Henri Fagerholm.

Estrutura discreta é uma alegria para os olhos. Além disso, a necessidade de manutenção é baixa.

- Painéis solares lisos até o teto não coletam lúmens e detritos, como painéis de silício comuns com trilhos de fixação.

Os painéis solares integrados no teto foram instalados 16 em direção ao sudeste e 10 peças em direção ao sul. As tendências não-sulas reduzirão a produção total em cerca de 10%, mas, por outro lado, a eletricidade estará melhor de manhã e à tarde.

Preços para painéis solares caíram

O entusiasmo de Fagerholm pela energia solar provocou boas experiências na casa de veraneio. Nos cálculos, a família estava convencida de que a compra de uma usina elétrica em casa também valeria a pena em sua própria casa.

A escolha foi facilitada pelo fato de que os preços dos painéis solares entraram em colapso nos últimos anos. Além disso, qualquer eletricidade excedente pode ser vendida para a rede elétrica, embora a compensação seja de apenas alguns centavos por quilowatt / hora.

O anfitrião solicitou ofertas completas do painel solar integrado e alguns controles onde o teto e os painéis solares são separados.

Queríamos que tudo fosse feito com um único tiro. Além disso, a decisão foi influenciada pela luz solar leve e baixa manutenção.

No sul, a potência de um painel solar CIGS aumentará para 100 watts na melhor das hipóteses na Finlândia e um rendimento anual de cerca de 100 quilowatts / hora.

Foi assim que a renovação foi feita

O trabalho real começou com o desmantelamento da antiga colcha. As placas de minerita tinham amianto, o que foi confirmado pelo mapeamento. Como a empresa de reforma tinha uma autorização de descarga de amianto, o contrato foi iniciado após o trabalho de demolição ter sido notificado à autoridade de supervisão, a AVI. Placas de telhado acabaram como resíduos perigosos para a estação de tratamento.

Mesmo as subestruturas do teto de proteção foram removidas, mas a parte de baixo de betume intacta permaneceu subjacente. Migalhas e poeira foram sugadas para fora da superfície do betume com um vácuo de construção.

Depois da demolição, os homens destruíram as novas subestruturas, depois as barragens de olhos negros foram levantadas. Com três profissionais em ritmo acelerado, dezenas de metros quadrados de novo telhado de água foram criados.

O painel solar veio para a casa real e para a ala. Havia 16 painéis solares no convés a sudeste e 10 na ala sudoeste da ala.

Os profissionais mudaram quando chegou a hora do trabalho elétrico. Um dos instaladores puxou os cabos do interruptor de segurança da parede externa para o campo do painel em cada uma das duas voltas. Ao mesmo tempo, ao mesmo tempo, outro instalador instalou um inversor de rede no porão, puxou o cabo para o centro elétrico e conectou o restante dos condutores.

Um interruptor de segurança é necessário para tirar o sistema solar da rede elétrica, se necessário. O inversor, por sua vez, conecta os painéis solares ao sistema elétrico da casa. Painéis produzem corrente contínua, mas a rede elétrica da casa precisa de corrente alternada.

Eletricista Aleksi Ylä-Rautio no porão com inversor. Finalmente, ele e Niko Vihervirta apresentaram o sistema.

O interruptor de segurança na parede exterior da casa pode ser facilmente detectado e acessado.

O painel solar também produz no outono

Finalmente, os instaladores forneceram a Fagerholm um manual do usuário e prepararam um protocolo de implantação. O serviço de nuvem baixado do celular do hospedeiro mostrou imediatamente como os painéis solares começaram a produzir energia limpa mesmo no cinza do final do outono.

- Agora estamos aguardando março e verão, porque no meio do inverno a eletricidade é escassa.

No futuro, leituras atualizadas facilitam o controle e a comparação do consumo. Além disso, a energia acumulada é obtida durante os períodos de tempo desejados.

- Não até outubro, qual será o benefício real?

O ângulo dos painéis solares colados diretamente ao teto não pode ser ajustado, mas o assado desobstruído pode ser aberto. Por enquanto, a lâmina sudoeste da casa é ofuscada por um pouco de bétula velha e entalhada, da qual o hospedeiro vai se livrar.

Instaladores de telhados Ragnar Maalinn, Sten Reek e Rasit Kalimullin colocam novos amortecedores na extensão. O empreiteiro foi a Turun Jokeripelti Oy, que foi fornecida pela Virte Solar Oy como subcontratada para painéis solares e trabalhos elétricos.

O painel solar produz como uma bolsa de valores

Embora a saída real de um sistema fotovoltaico ainda não seja conhecida, é fácil calcular o benefício de forma preliminar.

O consumo de eletricidade de Fagerholm é de cerca de 12.000 kWh por ano. O sistema solar com uma potência de 3,3 kW produz para seu próprio uso Helsinque a uma altitude de cerca de 2.300 kWh por ano. As economias são quase um quinto.

O valor da receita anual é de aproximadamente EUR 270 se o preço total da eletricidade for de 0,12 e / kWh. Há tão pouca receita com a venda de eletricidade que o host não confia nelas.

O custo total da reparação do telhado foi de € 25.000, dos quais os painéis solares representaram € 6.000. O anfitrião acredita que o investimento gerará cerca de 4,5% de retorno sobre o investimento por ano.

O período de reembolso do investimento pode ser de cerca de 20 anos. Naturalmente, produzir energia solar também é um investimento pessoal para um futuro mais sustentável.

Engenheiros do MIT criam torres solares que aumentam a produção de energia

Avanços na eficiência e produção de energia de painéis solares são necessários. Uma equipe de engenheiros do MIT criou torres de painéis solares que podem aumentar a produção de energia em mais de 20 vezes! As células foram testadas em diferentes ambientes geográficos, elas tiveram o melhor desempenho em lugares longe da linha do equador e em dias nublados, em comparação com os painéis solares tradicionais. Este novo conceito foi publicado na revista Energy and Environmental Science.

No verdadeiro espírito da engenharia, primeiro a equipe construiu um algoritmo de computador para analisar o melhor layout de painéis solares para maximizar a produção em vários ambientes. Não só o novo layout para aumentar a produção, mas tornar as células menos suscetíveis a mudanças com relação a dias nublados e assim trazer uma taxa de produção de energia mais uniforme.

Há um lado negativo no entanto, devido ao seu design estrutural que aumentou, óbvio, é necessário mais material para instalar os painéis, essas estruturas custam muito mais do que uma estrutura tradicional de placas fotovoltaicas. Este aumento do custo é largamente compensado pela produção adicional de energia mais estável, de modo que o projeto ainda tenha um certo potencial.

Como cada célula não é simplesmente instalada em uma direção, as torres podem coletar a energia de maneira uniforme em todos os momentos do dia para que haja a mesma quantidade de energia produzida, desde o nascer ao por do sol.

É o momento certo para esta inovação como o custo das células solares continuam caindo com os avanços na eficiência e produção. As células solares acabarão por se tornar mais baratas o suficiente para que quando combinada com esta estrutura vertical, a produção de energia possa ser maximizada e sustentada.

Teto solar inteligente produz energia para refrescar veículos enquanto estacionado

Entrar no carro depois de horas que o veículo está estacionado no sol em um dia quente é praticamente insuportável, não é? Pensando em minimizar esta questão, a empresa Webasto, que produz tetos solares, panorâmicos e conversíveis, desenvolveu sistemas com células solares integradas ao vidro do teto, que convertem a energia da radiação solar em energia elétrica.

A energia gerada permite o acionamento automático do sistema de ventilação elétrica enquanto o veículo está parado, diminuindo assim o calor extremo e refrescando o interior do carro em até 20°C. Se a temperatura interna for de 50°C, por exemplo, pode chegar a 30°C com este sistema.

“Um interior não tão quente evita que os motoristas liguem o ar-condicionado no nível máximo para resfriar o ambiente assim que entram no veículo, reduzindo consideravelmente o consumo de combustível e, consequentemente, a emissão de CO₂”, disse a empresa em nota.

Essa redução na emissão de CO₂ na atmosfera é um dos principais desafios da indústria automotiva e um dos mais importantes do mundo. Capturar energia solar por meio de células solares integradas no teto é uma saída.

A empresa desenvolve ainda projetos para aumentar a eficácia das células solares e gerar energia suficiente para carregar a bateria do veículo. Isso também alivia o alternador – responsável por produzir a energia necessária para os equipamentos elétricos do carro como, por exemplo, dar a partida.

Dessa forma, em veículos equipados com células solares no teto com capacidade para carregar baterias, o motor de combustão interna pode, em média, reduzir a emissão de CO₂ em até 2,3 g/km, dependendo do combustível.

UM NOVO RELATÓRIO CONVINCENTE DEMONSTRA OS BENEFÍCIOS POR ATACADO DE "CASAS DE USINAS"

O consultor independente de energia Andris Bankovskis foi o autor de um novo relatório que mostra que o consumo de energia poderia ser reduzido em 60% se as casas fossem projetadas para gerar, armazenar e liberar sua própria energia. Segundo o Sr. Bankovskis, isso poderia salvar a família média até £ 600 por ano. O Sr. Bankovskis atua como membro do Painel de Peritos Técnicos, um grupo nomeado pelo Governo para assessorar nos aspectos técnicos da Reforma do Mercado de Eletricidade.

Além das vantagens de economia de custos para o consumidor, a construção de “casas como usinas de energia” também teria benefícios de longo alcance para o meio ambiente. O relatório destaca que a construção de um milhão de residências auto-geradoras poderia reduzir a capacidade de geração de pico em três gigawatts, o equivalente a uma grande usina. Também reduziria as emissões de dióxido de carbono em quase 80 milhões de toneladas em 40 anos e seria o canal para uma nova indústria no Reino Unido.

Nós fornecemos soluções fotovoltaicas integradas para a primeira sala de aula de energia positiva do Reino Unido em Swansea em 2016, o que definitivamente provou que o conceito funciona. A sala de aula combinava painéis integrados de armazenamento solar e de teto usando nossa tecnologia CIGS (Cobre Indio Gálio Seleneto), com coleta de calor solar nas paredes voltadas para o sul. Nos seis meses em que a sala de aula operou, gerou mais energia do que consumiu.

O conceito de “casas como usinas de energia” está prestes a ser implementado em uma escala muito maior através do desenvolvimento da Habitação Neath em Casas Ativas, que recentemente recebeu permissão de planejamento. Este novo e pioneiro empreendimento de habitação social será o primeiro do tipo a construir 16 novas casas geradoras / poupadoras de energia.

Em parceria com o condado de Neath Port Talbot, o novo empreendimento do Grupo Pobl, a maior associação habitacional do País de Gales, é liderado pelo Centro de Conhecimento e Inovação ESPECIFIC da Swansea University e apresenta telhados solares fornecidos pela BIPVco, armazenamento compartilhado de baterias e potencial para veículos elétricos carregamento. O desperdício de água será capturado e reciclado dentro do edifício, com o aquecimento da água vindo de coletores de calor solar nas paredes voltadas para o sul.

O desenvolvimento das Casas Ativas é extremamente significativo, pois representa a primeira oportunidade de ver o conceito testado e usado sob condições da "vida real". O fato de o projeto ter sido projetado sob um contrato padrão de projeto e construção também significa que ele pode ser replicado em escala. 

O tempo também é essencial para o seu sucesso e acreditamos que o tempo e o apetite estão maduros para mudanças significativas na forma como geramos e usamos energia. Somente neste mês, o governo anunciou planos para tornar mais fácil o armazenamento de energia em baterias e prometeu eliminar novos motores a gasolina e diesel em 2040. Os principais fabricantes de carros, incluindo a Volvo, demonstraram um compromisso similar. O fabricante de automóveis sueco está prometendo apenas produzir carros elétricos ou híbridos a partir de 2019. Este é um passo ousado e corajoso por um fabricante reconhecido mundialmente que irá inspirar outros a seguir.

O que precisamos agora é continuar construindo parcerias sólidas entre universidades desenvolvendo novos produtos com indústrias que os fabricam e distribuem ao mercado, enquanto o Governo fornece a estrutura financeira e legislativa para lubrificar as engrenagens da mudança. Sem trocadilhos!

Embaixada na Suíça inaugura sistema fotovoltaico em Brasília

Atualmente tem se falado muito na importância de medidas e atitudes sustentáveis para uma melhor qualidade de vida. Países em todo o mundo têm se conscientizado e buscado soluções para o desenvolvimento sustentável e a redução da emissão de gases poluentes, entre outras medidas.

Considerado o país mais verde do mundo, a Suíça é um dos países europeus que mais se destaca na preservação do meio ambiente principalmente por suas políticas ambientais e projetos de redução de dióxido de carbono, desbancando o mundo inteiro pelos padrões com que utiliza seus recursos naturais, pela preservação da biodiversidade e pelo melhor desempenho na qualidade da água e do ar.

Reflexo de suas atitudes ambientais, a embaixada da Suíça, inaugurou no começo deste mês (3), um dos maiores sistemas fotovoltaicos no Distrito Federal. O sistema conta com 700m² de painéis que são capazes de gerar mais de 100 kWp, o suficiente para abastecer os três prédios onde está localizada a representação diplomática e ainda mais duas casas no Lago Sul.

O número de instalações no Brasil tem crescido, o país tem altos níveis de irradiação solar, e segundo um estudo divulgado pela WWF Brasil, em novembro do ano passado, Brasília é uma das cidades com maior potencial no país para produção de energia solar, possuindo uma média de mais de seis horas de sol por dia, o que torna o sistema fotovoltaico uma excelente solução na geração de energia limpa.

O embaixador da Suíça no Brasil, André Regli, ressaltou a importância da instalação do sistema fotovoltaico: “A instalação desse equipamento em nossa sede reflete o espírito inovador suíço, a grande consciência ambiental e de desenvolvimento sustentável que o país historicamente carrega”.

Durante a inauguração na embaixada, foi exibido o filme sobre o “solar impulse”, o avião solar que deu a volta ao mundo utilizando apenas a energia do sol como fonte de combustível, além de uma exposição com fotografias da instalação e de projetos suíços que são referência na área. 

“A Suíça está em primeiro lugar em patentes de tecnologias limpas per capita, o que demonstra que está no caminho certo ao aumentar os investimentos nesse setor”, declarou o embaixador. Edifícios no padrão “Minergie” que possuem consumo de energia ultrabaixo vindo de novas formas de produção energética para aquecimento de ambientes já se tornou realidade no país.

Ainda, no referendo do dia 21 de maio deste ano, o povo suíço aprovou a “Estratégia Energética 2050” com a intenção de reduzir o consumo e aumentar a eficiência energética, promover o uso de energias limpas e proibir a construção de novas usinas nucleares. Seguindo o mesmo raciocínio, a Embaixada da Suíça no Brasil, deu o primeiro passo na busca novas formas e tecnologias para um consumo autossustentável.

BYPASS DIODES DE MAIORIDADE NOS SISTEMAS INTEGRADOS A EDIFICAÇÃO

O desenvolvimento de módulos solares flexíveis de película fina, incluindo as células solares Cobre-índio-Gálio-Selenídeo (CIGS), tem sido um grande benefício para o mercado de BIPV. A tecnologia não apenas forneceu aos projetistas a oportunidade de expandir a arquitetura tradicional e transformar os edifícios em estruturas esteticamente agradáveis ​​e produtoras de energia, mas também demonstrou a capacidade de alcançar melhorias impressionantes ano a ano em termos de eficiência.

No passado, os líderes no campo do BIPV só conseguiam reunir eficiências de desempenho na faixa de cerca de 8%. Isso significava que, para obter eficiências equivalentes às da tecnologia tradicional de painéis solares de silício, você precisava de duas a três vezes mais painéis solares para obter a mesma potência - a economia não só não funcionava, significava que você precisava de mais espaço para abrigar o telhado. tecnologia. Hoje, muitos dos principais produtos BIPV CIGS, como a gama Metektron e Flextron da BIPVco, estão atingindo eficiências na faixa de 16-17%, o que está ajudando a transformar a economia do BIPV de um nicho para uma tecnologia convencional.

Os fabricantes que criam a tecnologia de módulos solares flexíveis de película fina têm trabalhado arduamente para introduzir eficiências no processo de produção. Por exemplo, novas ferramentas proprietárias foram introduzidas por algumas empresas, permitindo que todas as camadas do filme PV sejam depositadas de uma só vez.

Na BIPVco, nós construímos nossos módulos com Bypass Diodes embutidos dentro da área da célula do módulo ao invés de dentro da caixa de junção como nos módulos cristalinos de silício. Isso ajuda a reduzir o efeito negativo das células sombreadas em outras partes do módulo e melhora o desempenho e a eficiência geral do sistema. Células sombreadas dissipam energia como calor e causam “pontos quentes”, arrastando a curva IV global do grupo de células. Bypass Diodes contorna este problema, permitindo que a corrente passe por células sombreadas e, assim, reduza as perdas de tensão através do módulo. Nós introduzimos um módulo com 28 diodos, o que significa que 56 células são protegidas por diodos a cada 2 células - a abordagem padrão é de apenas três diodos por módulo (1 diodo por 20 células).

À medida que a eficiência continua a aumentar, inversamente, estamos vendo o custo de produção cair, o que significa que o BIPV é mais barato do que nunca. As economias de escala, provocadas pelo surgimento de novos fabricantes e pela "industrialização" da cadeia de suprimentos, tiveram o efeito de aumentar a concorrência e reduzir os custos dentro de um nicho de mercado. Com o tempo, isso está ajudando a reduzir o preço da tecnologia BIPV. Algo que nós da BIPVco estamos muito animados.

Solaria e a Comercial PACE estabelecem parceria para fornecer sistemas BIPV

Fonte: Solaria

O SolarPACE é reivindicado para resolver a maioria dos desafios de crédito encontrados no financiamento de projetos solares comerciais, uma vez que o C-PACE é garantido por uma avaliação de imposto de parcela com pagamentos cobrados através de impostos prediais comuns.

Provedor de tecnologia de módulo solar Solaria e CleanFund Commercial PACE Capital - o principal financiador de Propriedade Limitada (C-PACE) de Propriedade Comercial - anunciou uma parceria em construção solar integrada (BIPV) conhecida como SolarPACE.

O SolarPACE baseia-se em programas do governo estadual e local que permitem que o financiamento da energia limpa avaliada (PACE) seja registrado como uma avaliação especial de imposto sobre a propriedade.

A parceria visa tornar a integração da energia solar em edifícios mais acessível, à medida que o mercado de arquitetura solar se expande. O BIPV não apenas fornece energia limpa, mas aumenta os valores de propriedade. Em parceria com a CleanFund, a Solaria, que já é líder na arena BIPV, agora irá alavancar sua linha de produtos personalizável por meio de proprietários de edifícios comerciais.

O SolarPACE maximiza a disponibilidade de incentivos de longo prazo para desenvolvedores que implementam o BIPV em projetos comerciais. A colaboração reduz os custos do projeto para os proprietários de imóveis comerciais, enquanto aponta para a energia zero líquida. Os incentivos fiscais da propriedade do sistema fotovoltaico podem ser diretamente capturados pelos proprietários, e há benefícios compartilhados disponíveis entre proprietários e inquilinos únicos ou múltiplos em propriedades alugadas.

"Nosso objetivo é fazer parcerias com empresas que estão impulsionando a adoção de soluções inovadoras de energia limpa", disse Joshua Kagan, vice-presidente de vendas da CleanFund. “Esta não é uma exceção - a Solaria está preparando o caminho para a adoção da arquitetura solar. E, com o financiamento do SolarPACE, a decisão de incorporar essa tecnologia agora está mais acessível do que antes ”.

“A Solaria tem o privilégio de fazer parceria com o fornecedor líder de uma plataforma de financiamento nacional que torna as melhorias de edifícios acessíveis para os proprietários de imóveis comerciais”, disse Udi Paret, gerente geral da Solaria's Building Solutions. “Agora podemos oferecer aos clientes uma opção viável para o financiamento e a instalação de um sistema solar arquitetônico, especialmente importante para projetos de energia zero líquida. Essa é uma vantagem competitiva significativa para nossos parceiros do setor, que oferecem seus próprios produtos solares arquitetônicos "powered-by-Solaria" com garantia.

Fonte: SolarPACE

A película de vidro flexível que produz cinco vezes mais energia solar do que as tecnologias atuais

A empresa americana SolarWindow é pioneira em pesquisa e desenvolvimento em geração de energia elétrica em superfícies translúcidas. Sua atividade principal trata da aplicação de resinas líquidas sobre vidros e painéis, que posteriormente se solidificam e formam uma camada geradora de energia solar com eficiência cinco vezes maior que tecnologias atuais.

A empresa anunciou seus planos de expansão no setor de geração de energia limpa: cientistas aplicaram camadas de resina líquida em vidros flexíveis de tecnologia Corning Willow e laminaram em condições de alta pressão e temperatura, como nos processos industriais. O resultado? Foi criada a primeira película de vidro flexível, com espessura de um cartão de crédito, produtora de eletricidade a partir de luz solar.

Com esta nova descoberta, torna-se tangível e muito mais prática a utilização desta tecnologia em nossa realidade. A variedade de aplicações do produto é extensa: estas películas podem revestir vidros de arranha-céus, tornando prédios inteiros em geradores de energia, ajudando a reduzir as emissões de carbono na região. E mais: podem cobrir quaisquer superfícies de carros, caminhões, ônibus, aviões e barcos para gerar energia elétrica operacional.

Meios para comercialização do produto estão sendo amplamente estudados. Uma vez que, além da aplicação ser prática, a manufatura é muito rápida: os vidros são feitos em bobinas superiores a 400 metros quadrados, maximizando o volume de produção e reduzindo custos. Como último atrativo, testes e estimativas indicam que este investimento tem prazo de retorno de 1 ano, considerado interessante se comparado a tempos convencionais de 10 anos ou mais.

POR QUE É HORA DO BIPV ATINGIR O GRANDE MOMENTO…

Em toda a Europa, está claro que os impulsionadores políticos que governam o setor solar estão mudando. Historicamente, o setor tem sido apoiado por um sistema baseado em subsídios que incentivou o rápido crescimento e volume para reduzir os custos. Dentro dessas condições de mercado, produtos de nicho como o BIPV eram menos viáveis ​​economicamente e, como resultado, lutavam para ganhar força. Mas os parâmetros tradicionais do mercado estão mudando. Subsídios estão sendo cortados em toda a Europa, o que está reduzindo o incentivo para a construção de projetos solares em larga escala.

Ao mesmo tempo, as chamadas políticas de 'Prosumer', que estimulam o autoconsumo de energia própria gerada, provavelmente preencherão a lacuna de subsídio e isso pode ser bom para os sistemas BIPV. Se essas políticas prosumidor ganharem força, então o BIPV tem o potencial de atingir o grande momento, particularmente porque o custo das células solares continua a cair. Isto não significa que a instalação do telhado seja competitiva a qualquer preço. No entanto, é provável que, com a queda do custo de produção de células solares, se torne mais viável construir produtos personalizados a custos que ainda sejam compatíveis com a rentabilidade em telhados em toda a Europa.

Outra tendência que estamos vendo em toda a Europa é a busca por criar edifícios mais sustentáveis ​​e ecológicos que minimizem o consumo de energia. Por exemplo, a diretiva de desempenho energético dos edifícios da Comissão Europeia estipula que todos os novos edifícios devem ter "quase zero de energia" até 2018 "e os edifícios existentes até" 2020 ". Na 30ª em novembro de 2016, a comissão também propôs uma atualização da diretiva para ajudar a promover o uso de tecnologia inteligente em edifícios e simplificar as regras existentes. A comissão publicou também recentemente uma nova base de dados de edifícios - o Observatório da Construção de Edifícios da UE - para acompanhar o desempenho energético dos edifícios em toda a Europa. O BIPV é uma tecnologia que pode ajudar os governos a reduzir as emissões gerais de edifícios e atingir suas metas de gases de efeito estufa. Como a política do governo continua pressionando os desenvolvedores para construir edifícios mais sustentáveis, o BIPV provavelmente se tornará um importante facilitador de tecnologia.

O condomínio que produz mais energia (solar!) do que consome, gerando renda aos seus administradores

Um dos meus primeiros posts aqui no The Greenest Post, em abril de 2014, foi sobre um vilarejo na Alemanha capaz de produzir quatro vezes mais energia do que consumia. Quando fiquei sabendo deste condomínio, lembrei imediatamente da notícia!

Aliás, boas novidades no setor energético são cada vez mais comuns. Recentemente, por exemplo, contamos que 50% de toda energia consumida na Califórnia já é proveniente de luz solar — e que até 2030 o Estado americano promete ter 100% de sua energia vinda de fontes limpas. Bacana, não?

O escritório de arquitetura Kjellgren Kaminsky Architecture entra para o hall dos criadores de boas notícias ao tornar realidade um condomínio, na cidade Linköping, na Suécia, que não só é autossuficiente energeticamente como também consegue produzir eletricidade extra para revender para a rede elétrica da cidade, gerando renda para seus administradores.

E de onde vem tanta energia? Tudo proveniente das placas fotovoltaicas instaladas no topo do prédio.

Segundo o Inhabitat, os impostos suecos incidiam de forma bem pesada em energia solar, mas em 2016 o governo do país reduziu essa taxa em 98%, a fim de incentivar a geração fotovoltaica, e deu certo! A produção de energia proveniente do sol tem crescido muito e novidades como a desse condomínio autossuficiente não param de pipocar. Que venham mais!

Células fotovoltaicas solares flexíveis de filme fino

Painéis fotovoltaicos convencionais foram projetados para serem montados no solo e, na melhor das hipóteses, para a Construção Aplicada, com base na própria natureza das células de silício cristalino e suas limitações / características. Quanto a construir a funcionalidade fotovoltaica integrada, a forma e a função não combinaram. Havia uma clara necessidade de repensar a forma da energia solar fotovoltaica e sua incorporação, a fim de atender às necessidades e oportunidades que ela apresentava para uma verdadeira integração de edifícios e seus benefícios. Esta é a visão de transformar edifícios em estações de energia sem torná-los parecidos com um.

Após 5 anos de pesquisa e desenvolvimento colaborativo com parceiros da indústria, instituições acadêmicas e capitalistas de risco, a BIPVco foi direcionada para investidores globais como um negócio para integrar células solares fotovoltaicas de filme fino flexíveis diretamente em substratos e materiais comuns para telhados.

Ao longo deste período, muitas tecnologias celulares foram investigadas e descontadas. Células sensibilizadas por corantes, orgânicos, silício cristalino e perovskitas foram todas consideradas inadequadas, não suficientemente desenvolvidas tecnicamente ou ainda não comercialmente viáveis.

A tecnologia fotovoltaica de segunda geração conhecida como Cobre Indio Gálio Selinídeo (CIGS) tem sido vista como uma tecnologia de filme fino com um futuro muito brilhante, mas até 3 anos atrás não havia fabricação em escala comercial da tecnologia celular em um formato flexível.

Ao longo da fase de P & D / pré-competitiva, o business case e a proposta de valor para o cliente sempre estiveram na mente do CEO Daniel Pillai e do COO Paul Bates, os fundadores da BIPVco. “Não adianta ter uma ideia para um produto comercial e suas características e benefícios se você não puder fabricá-lo para tornar o produto em um ponto de custo razoável em parceria com parceiros sérios comerciais / de cadeia de fornecimento para oferecer um PV solar totalmente garantido. teto funcional / parede ”

Os módulos da BIPVco usam tecnologia CIGS flexível que é integrada diretamente no componente da cobertura usando adesivo ou laminação direta por vedação a quente e a vácuo. O processo foi desenvolvido para ser compatível para integração direta em telhados de aço pré-pintados de junção vertical e coberturas de membrana de camada única. A opção de descascar e colar também está disponível para os telhados de junção de alumínio.

Os substratos de invólucro de construção aprovados precisam passar por um rigoroso processo acelerado de teste e avaliação de tortura, a fim de avaliar sua estabilidade e durabilidade durante a vida garantida da funcionalidade do PV e além. Garantias de longo prazo de durabilidade e desempenho só são possíveis quando a funcionalidade PV é ancorada a um substrato robusto e durável que pode ser invocado e apoiado pelo fabricante.

Atualmente, o mais próximo de uma opção fotovoltaica integrada para um telhado é a utilização de laminados claros ou células fotovoltaicas de silício cristalino montadas em vidro, incorporadas em uma estrutura de montagem de alumínio, semelhante às soluções cristalinas tradicionais no telhado. No entanto, esta abordagem tem pouca integridade estrutural e não é a maneira mais eficiente de combinar a energia solar no tecido dos edifícios. Dois conjuntos de empreiteiros serão obrigados a instalar o telhado e a energia solar fotovoltaica usando essa abordagem, em vez de usar o único empreiteiro para instalar um sistema de cobertura com as células solares anexadas à fábrica da BIPVco pré-integradas ao sistema de cobertura.

Células fotovoltaicas de silício cristalino também têm uma aparência industrial uniforme que não apenas adiciona um peso extra considerável à estrutura do edifício (aprox. 15-20 kg / m2), mas também afeta a estética do edifício. Eles são facilmente quebrados e não muito vandalismo nem prova de roubo.

Os módulos de filme fino flexíveis não são quebráveis ​​e são parte integrante do telhado menos suscetível a roubo.

Para acabar com as células fotovoltaicas de silício cristalino, é preciso eliminar a armação de vidro e alumínio. Isso significa que a própria célula fotovoltaica precisará ser robusta o suficiente para ser conectada diretamente a um telhado e, portanto, precisará ser flexível. Células fotovoltaicas de silício cristalino são frágeis e não flexíveis, portanto, exigem que o vidro as proteja da desintegração de forças externas e de movimentos térmicos / mecânicos internos. A estrutura de alumínio é necessária para suportar o vidro.

O mercado alvo inicial é arquitetonicamente especificado, novos projetos de construção e projetos de revestimento de cobertura. À medida que o mercado muda de investimento liderado, focado no retorno sobre o investimento (ROI), um mercado mais sustentável e liderado pela demanda está emergindo. Dada a escassez de terras e sua necessidade de agricultura, etc., e o desejo de consumir a energia gerada na fonte dentro do edifício, a demanda por construção de fotovoltaicos integrados, com seus benefícios estéticos e estruturais, aumentará.

As proposições de valor das células solares fotovoltaicas de filme fino flexíveis estão envolvidas no valor do próprio telhado. “Para um novo edifício que requer geração solar fotovoltaica, a forma tradicional é ter vários empreiteiros, um para comissionar o telhado e outro para o sistema fotovoltaico aplicado ao edifício. Em nossa solução, a instalação fotovoltaica torna-se parte da própria instalação de telhados, o que apresenta ao instalador muitas oportunidades de economia de custos tanto de mão de obra quanto de material, sem mencionar os benefícios da redução de tempo e a redução associada de custos preliminares ”, afirma Daniel Pillai.

As células solares fotovoltaicas de película fina flexíveis são adequadas para coberturas comerciais, industriais e residenciais. Outros edifícios, como igrejas, estações e estádios, que devem ser reutilizados, também podem se beneficiar da aparência esteticamente simpática do produto. Os módulos pesam menos de 3kg / m2 em comparação com 15-20kg / m2 para um módulo fotovoltaico de silício cristalino. Muitos edifícios existentes têm pouca ou nenhuma capacidade de carga sobressalente e as cargas adicionais dos BAPVs os tornam inadequados. Isto abre o seu potencial de produtos flexíveis de película fina para serem usados ​​em edifícios com pouca capacidade de carga extra. O impacto zero das cargas de vento e a ausência de lastro abrem-se para aplicações de telhado muito mais largas.

Um dos primeiros projetos que o filme flexível PV utilizou foi um novo edifício universitário na Universidade de Swansea, que foi concluído em setembro de 2016. Este edifício tem 17KW de filme fino PV flexível em um telhado de metal com costura. Um dos benefícios da tecnologia CIGS é a capacidade de gerar energia com pouca luz (dias nublados). Em dias nublados de inverno, o sistema acima estava produzindo 7kW de potência. Múltiplos diodos das células menores também fornecem proteção adicional contra a perda desproporcional de geração caso as sombras sejam lançadas ou que os excrementos das aves impeçam a luz de atingir as células.

Por Daniel Pillai
CEO da BiPVco

Cobertura fotovoltaica se destaca em novo prédio da União Europe

A União Europeia, foi criada em 1992 em Maastricht, na Holanda. O bloco composto por 27 países, é o bloco econômico mais completo do mundo pois já atingiu as 4 fases: zona de livre comércio, união aduaneira, mercado comum e união política e monetária. Fazer parte da União Europeia implica em uma série de pré-requisitos, como por exemplo, a existência de uma economia de mercado livre, de uma democracia estável e de um Estado de Direito, bem como a aceitação de toda a legislação e regulamentação europeias.

Com sede em Bruxelas, a união europeia expandiu seu número de membros a partir dos anos 2000, com a entrada de novos representantes e, para atender a demanda, foi decidido pelos dirigentes do bloco em 2004, que a sede da união europeia deveria ser expandida, dando início a construção do Edifício Europa. O projeto inovador mantém a parte histórica do prédio, integrando-o na construção, o prédio que antes tinha formato em L, ganham duas novas paredes, transformando-o em um cubo, ligando os dois prédios por passarelas.

Na parte histórica do edifício, se encontram o gabinete do Presidente do Conselho Europeu e de todas as delegações nacionais, já a nova construção em forma de lanterna, possui 12 pavimentos elípticos, que formam um bulbo, e é onde se localiza os ele abriga escritórios, restaurantes, salas de imprensa, de reuniões e de conferência, onde são realizadas as cimeiras da UE, cimeiras multilaterais e reuniões ministeriais.

Construído de acordo com o conselho de desenvolvimento sustentável, o projeto foi vencedor do Green Golden Design Award de 2009, concedido pelo Chicago Athenaeum Museum of Architecture and Design, é localizado no coração do Bairro Europeu, em Bruxelas, recebeu cerca de 636 painéis fotovoltaicos em toda a cobertura, assemelhando-se a um guarda sol sobre o edifício. Desta forma, a sede de bloco econômico da exemplo de como enfrentar os desafios energéticos atuais, por meio de uma cobertura fotovoltaica de seu edifício sede, como meio de fomentar a utilização de energias renováveis e garantir eficiência energética.

A preocupação com edifícios mais eficientes e sustentáveis, tem crescido a cada dia. Empregando estratégias bioclimáticas e de otimização de recursos naturais, é possível projetar edificações com baixo consumo energético e que ao mesmo tempo proporcione conforto ao usuário, como, por exemplo, as fachadas norte e leste do edifício sede da UE, que são formadas por dupla camada de vidro e revestidas pelo mosaico de 3.750 esquadrias de madeira reutilizadas, promovendo o desenvolvimento sustentável através da reutilização de objetos, uma vez que todos as janelas são diferentes, mas são constituídas do mesmo material, fazendo alusão à diversidade e à unidade do bloco econômico e ainda, contribuem para o isolamento térmico e acústico das fachadas.

Durante a noite, a estrutura arquitetônica em formato de lâmpada se ascende, iluminando-se com cerca de 374 tubos de luz de LED, destacando a arquitetura belga. A iluminação em LED, a umidade e a temperatura, do edifício são reguladas por equipamentos que garantem a eficiência energética do projeto, tornando-se um projeto sustentável, que ainda, possui um sistema de captação e reuso da água da chuva, utilizada em vasos sanitários e também para a irrigação do jardim. 

O investimento total do projeto foi de 321 milhões de euros, com uma superfície total de 70.646m², suas instalações são compostas por 3 salas de conferência com pelo menos 32 cabines de interpretação cada, 10 outras salas de reunião, cerca de 250 gabinetes, incluindo o gabinete do Presidente do Conselho Europeu e instalações adicionais para a imprensa. Sendo o primeiro projeto arquitetônico de a Bélgica a ser submetida a um acompanhamento de auditores para garantir o selo de alta qualidade ambiental.

A UE tem se destacado em relação a preocupação com as questões climáticas e vê na sustentabilidade a solução para minimizar os riscos ao meio ambiente, garantindo também a economia e segurança quanto a seus recursos.

O sonho de janelas coletoras de energia está um passo mais perto da realidade.

Pesquisadores da Universidade de Minnesota e da Universidade de Milão-Bicocldas estão trazendo o sonho de um possível índice etiológico de energia solar em um movimento mais próximo à realidade graças a nanopartículas de silício de alta tecnologia.

Os pesquisadores desenvolveram tecnologia para incorporar as nanopartículas de silício no que eles chamam de concentradores solares luminescentes (LSCs) eficientes. Essas LSCs são o elemento-chave das janelas que podem coletar eficientemente a energia solar. Quando a luz brilha através da superfície, as freqüências úteis de luz são presas dentro e concentradas nas bordas onde pequenas células solares podem ser colocadas no local para capturar a energia.

A pesquisa é publicada hoje na Nature Photonics ( "Concentradores solares luminescentes altamente eficientes baseados em pontos quânticos de silício bandgap indiretos abundantes na Terra" ).

Embora a maior parte da luz concentrada na borda do concentrador solar luminescente à base de silício seja realmente invisível, podemos ver melhor o efeito de concentração a olho nu quando a placa é iluminada por uma “luz negra” que é composta principalmente por comprimentos de onda ultravioleta. - Imagem: Uwe Kortshagen, Universidade de Minnesota

Janelas que coletam energia solar, chamadas de janelas fotovoltaicas, são a próxima fronteira em tecnologias de energia renovável, pois têm o potencial de aumentar largamente a superfície de edifícios adequados à geração de energia sem afetar sua estética - um aspecto crucial, especialmente em áreas metropolitanas. Janelas fotovoltaicas baseadas em LSC não exigem que qualquer estrutura volumosa seja aplicada em sua superfície e, uma vez que as células fotovoltaicas estão escondidas na moldura da janela, elas se misturam de forma invisível no ambiente construído.

A ideia de concentradores solares e células solares integrados ao design de edifícios existe há décadas, mas este estudo incluiu uma diferença fundamental - as nanopartículas de silício. Até recentemente, os melhores resultados foram obtidos usando nanoestruturas relativamente complexas baseadas em elementos potencialmente tóxicos, como o cádmio ou o chumbo, ou em substâncias raras como o índio, que já é amplamente utilizado para outras tecnologias. O silício é abundante no meio ambiente e não tóxico. Também funciona de forma mais eficiente, absorvendo a luz em diferentes comprimentos de onda do que emite. No entanto, o silício, na sua forma granel convencional, não emite luz ou luminescência.

"Em nosso laboratório, nós 'enganamos' a natureza, esquivando a dimensão dos cristais de silício a alguns nanômetros, ou seja, cerca de um décimo de milésimo do diâmetro do cabelo humano", disse Uwe Kortshagen, professor de engenharia mecânica da Universidade de Minnesota. processo de criação de nanopartículas de silício e um dos principais autores do estudo. “Nesse tamanho, as propriedades do silício mudam e ele se torna um eficiente emissor de luz, com a importante propriedade de não reabsorver sua própria luminescência. Essa é a principal característica que torna as nanopartículas de silício idealmente adequadas para aplicações de LSC ”.

O uso das nanopartículas de silício abriu muitas novas possibilidades para a equipe de pesquisa.

"Nos últimos anos, a tecnologia LSC experimentou aceleração rápida, graças também aos estudos pioneiros realizados na Itália, mas encontrar materiais adequados para a colheita e concentração de luz solar ainda era um desafio aberto", disse Sergio Brovelli, professor de física da Universidade. de Milano-Bicocca, co-autor do estudo, e co-fundador da empresa spin-off Glass to Power que está industrializando LSCs para janelas fotovoltaicas “Agora, é possível substituir esses elementos por nanopartículas de silício.”

Pesquisadores dizem que as características ópticas das nanopartículas de silício e sua compatibilidade quase perfeita com o processo industrial para a produção de polímeros LSCs criam um caminho claro para a criação de janelas fotovoltaicas eficientes que podem capturar mais de 5% da energia solar a custos baixos sem precedentes.

“Isso fará com que janelas fotovoltaicos baseados em LSC uma verdadeira tecnologia para o mercado fotovoltaico integrado de construção sem as limitações potenciais de outras classes de nanopartículas com base em materiais relativamente raros”, disse Francesco Meinardi, professor de física na Universidade de Milano-Bicocca e um dos primeiros autores do artigo.

As nanopartículas de silício são produzidas em um processo de alta tecnologia usando um reator de plasma e transformadas em pó.

"Cada partícula é composta de menos de dois mil átomos de silício", disse Samantha Ehrenberg, Ph.D. da Universidade de Minnesota. estudante e outro primeiro autor do estudo. "O pó é transformado em uma solução semelhante à tinta e depois incorporado em um polímero, seja formando uma folha de material plástico flexível ou revestindo uma superfície com uma película fina."

A Universidade de Minnesota inventou o processo de criação de nanopartículas de silício há cerca de doze anos e possui várias patentes sobre essa tecnologia. Em 2015, Kortshagen conheceu Brovelli, que é especialista em fabricação de LSC e já havia demonstrado várias abordagens bem-sucedidas para LSCs eficientes com base em outros sistemas de nanopartículas. O potencial das nanopartículas de silício para esta tecnologia foi imediatamente claro e a parceria nasceu. A Universidade de Minnesota produziu as partículas e os pesquisadores na Itália fabricaram as LSCs, incorporando-as em polímeros por meio de um método baseado na indústria, e funcionou.

"Esta foi realmente uma parceria em que reunimos os melhores pesquisadores em seus campos para tornar uma velha idéia verdadeiramente bem-sucedida", disse Kortshagen. “Tivemos a expertise em fabricar nanopartículas de silício e nossos parceiros em Milão tinham experiência na fabricação de concentradores luminescentes. Quando tudo aconteceu, sabíamos que tínhamos algo especial ”.

Universidade de Minnesota. Postado: 20 fev 2017.