Como levar a luz do Sol para dentro de casa

As "bolas de cristal" captam a luz e as envia para a escuridão por meio de fibras ópticas.

[Imagem: NTU Singapore]

Sol sob demanda

É bem conhecido o uso de garrafas PET com água, instaladas no teto ou nas paredes, para iluminar o interior de ambientes sem gastar eletricidade.

Mas Charu Goel e Seongwoo Yoo, da Universidade Tecnológica Nanyang, em Cingapura, queriam algo "mais tecnológico" - e, claro, mais versátil e mais eficiente.

Eles então substituíram a garrafa PET por esferas de vidro ou de acrílico, que funcionam como uma lente para concentrar a luz solar.

Mas aí acabam as similaridades com o sistema de baixo custo: A luz é capturada da esfera e levada para onde será usada por meio de fibras ópticas.

Além de permitir a instalação de tantas esferas quantas sejam necessárias sem mexer na construção, a luz pode ser levada para longas distâncias - os pesquisadores estão focando seu trabalho na iluminação de espaços subterrâneos.

Coletor de luz solar

Assim como uma lupa, a bola de vidro funciona como concentrador solar, permitindo que raios de sol paralelos formem um foco nítido em seu lado oposto.

Essa luz solar focalizada é então coletada por cabos de fibra óptica, que a transportam até o local a ser iluminado - a luz é emitida diretamente pela extremidade do cabo de fibra.

Para otimizar a quantidade de luz solar que pode ser recebida e transportada conforme o sol se move no céu, pequenos motores de passo ajustam automaticamente a posição da extremidade de coleta das fibras.

Pode parecer high-tech demais, mas o sistema é mais simples e mais barato do que os sistemas de movimentação dos grandes concentradores parabólicos espelhados dos sistemas convencionais.

Esquema de funcionamento da esfera coletora de luz.

[Imagem: Charu Goel/Seongwoo Yoo - 10.1016/j.solener.2020.12.071]

Melhor que LED

Em experimentos em um depósito totalmente escuro (para simular um ambiente subterrâneo), a eficácia luminosa do dispositivo - a medida de quão bem uma fonte de luz produz luz visível usando 1 Watt de energia elétrica - é de 230 lumens/Watt.

Isso excede em muito a eficácia das lâmpadas LED disponíveis comercialmente, que têm uma saída típica de 90 lumens/Watt.

"Nossa inovação compreende materiais prontos para uso, disponíveis comercialmente, tornando-a potencialmente muito fácil de fabricar em escala. Devido às restrições de espaço em cidades densamente povoadas, projetamos intencionalmente o sistema de colheita de luz natural para ser leve e compacto. Isto o torna conveniente para ser incorporado na infraestrutura existente no ambiente urbano," disse o professor Yoo.

Bibliografia:

Artigo: Hybrid daylight harvesting system using static ball lens concentrator and movable optical fiber

Autores: Charu Goel, Seongwoo Yoo

Revista: Solar Energy

Vol.: 216, Pages 121-132

DOI: 10.1016/j.solener.2020.12.071

Conexão entre a Austrália e Cingapura: o maior projeto de armazenamento solar do mundo recebe apoio do governo

O Território do Norte da Austrália deu grande status a um ambicioso plano para desenvolver uma fazenda solar de 10 GW acoplada a uma instalação de armazenamento de 20 a 30 GWh perto de Tennant Creek e exportar energia solar colhida no deserto australiano para Cingapura via cabos submarinos.

O 5B já havia visado instalações fora da rede e temporárias, mas agora está de olho em um projeto em escala de gigawatts. Imagem: 5B

Depois de atrair atenção no mês passado, quando planos ambiciosos foram revelados pelos proponentes do projeto, a Sun Cable, a maior usina solar do mundo, deu um grande passo à frente ao vencer o Estatuto do Projeto Principal do governo do Território do Norte (NT). O Power Link entre Austrália e Cingapura é um projeto de US$ 20 bilhões que consiste em uma fazenda solar de 10 GW acoplada a uma instalação de armazenamento de 20 a 30 GWh na ensolarada região de Tennant Creek.

Como relatado anteriormente , o projeto planeja exportar eletricidade para Darwin e Cingapura. De acordo com David Griffin, diretor administrativo da Sun Cable, sediada em Cingapura, a capacidade de transmissão do projeto será de 2,5 GW. A energia será transportada através de cabos submarinos de corrente contínua de alta tensão de 3.800 km e cobrirá 20% da demanda de energia de Cingapura.

O ministro-chefe do NT, Michael Gunner, disse no sábado que seu governo iniciaria negociações com a Sun Cable em um Acordo de Desenvolvimento de Projetos, que fornecerá a estrutura para o progresso do projeto através dos processos de aprovação necessários. A integração do projeto na rede elétrica da ASEAN em desenvolvimento também será avaliada em detalhe durante a fase de desenvolvimento, disse o governo do NT. Quanto aos próximos passos, o desenvolvedor baseado em Cingapura terá que preparar uma Declaração de Impacto Ambiental e um Plano de Benefícios Territoriais.

"O status de um grande projeto para a Sun Cable é um passo importante para tornar essa visão uma realidade", disse o ministro-chefe. “O projeto Sun Cable é um divisor de águas para o Território e aumentará nossa reputação em todo o mundo como um lugar para fazer negócios e investir.”

Com um grande status de projeto concedido a projetos iniciados pelo setor privado que são significativos para o desenvolvimento econômico do Território, o Power Link entre Austrália e Cingapura tem o potencial de criar 1000 empregos durante a fase de construção e 300 empregos operacionais. O desenvolvedor confirmou que seu parceiro solar será o fabricante 5B de desenvolvedores de painéis solares pré-fabricados com sede em Sydney . De acordo com o governo, o projeto já está engajando empreiteiros locais e buscará fabricar os painéis solares pré-fabricados e re-implantáveis ​​da 5B em Darwin e Adelaide.

"O status de um grande projeto para a Sun Cable é um passo importante para tornar essa visão uma realidade", disse o ministro-chefe. “O projeto Sun Cable é um divisor de águas para o Território e aumentará nossa reputação em todo o mundo como um lugar para fazer negócios e investir.”

Embora as aprovações finais possam levar tempo, devido ao grande tamanho do projeto e ao número de partes interessadas envolvidas, a Sun Cable está querendo apresentar o aplicativo no próximo ano. Perguntado sobre a estrutura de financiamento por trás do projeto, David Griffin, diretor-gerente da Sun Cable, um projeto com sede em Cingapura, disse à revista pv que isso ainda está por ser determinado. "A data limite para o fechamento financeiro é 2023", disse ele. A empresa estabeleceu um cronograma para iniciar a construção em 2023, com operações comerciais iniciando em 2027.

"A Sun Cable está animada para entrar na próxima fase do processo de desenvolvimento do Power-Link Austrália-Cingapura", disse a empresa em comentários. "O Território do Norte está provando ser uma ótima jurisdição para trabalhar. Estamos ansiosos para avançar o projeto com o apoio do Governo do Território do Norte".

A proposta do projeto foi revelada apenas alguns dias após o lançamento da 10 GW Vision para o Território do Norte pelo think-tank sobre mudanças climáticas Beyond Zero Emissions. Calculando com o potencial ilimitado da região para gerar energia solar, o relatório aumenta a conscientização sobre os empregos potenciais e oportunidades de receita para os Territorianos em uma economia de carbono zero até 2030.

Cingapura prepara o 'maior concurso público de energia solar flutuante do sudeste da Ásia'

A autoridade de água da cidade quer adquirir uma instalação solar flutuante de 50 MW no Reservatório Tengeh, que estará operacional em 2021. Detalhes foram revelados hoje pela consultora técnica DNV GL.

A SERIS passou anos analisando aplicações fotovoltaicas flutuantes no Reservatório Tengeh. Imagem: SERIS

Quando se tratou de identificar um local adequado para a energia solar flutuante no estado-cidade densamente povoado de Singapura, parece que os desenvolvedores não precisaram ir longe demais.

O Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS) usava o Reservatório Tengeh como uma plataforma de teste para instalações solares flutuantes desde 2017, então, quando a autoridade de água do Conselho de Serviços Públicos (PUB) buscou um local apropriado para a maior instalação flutuante do estado, Tengeh deve ter sido uma escolha óbvia.

Detalhes de uma instalação de 50 MW descrita como “o maior concurso público para PV flutuante do Sudeste Asiático” foram revelados nesta manhã pela consultora técnica norueguesa DNV GL, que foi nomeada assessora técnica para o projeto.

A autoridade de comissionamento PUB lançou no mês passado uma licitação para projetar, construir, possuir e operar o projeto, para o qual a DNV GL diz que já realizou projeto preliminar, avaliação energética independente, benchmarking de tecnologia e estudos de modelos de negócios.

Maior do mundo

A consultoria baseada em Bærum agora fornecerá suporte de propostas e avaliação de propostas durante o processo de licitação para garantir os direitos de desenvolver o projeto e realizará “análises de projeto, testes e revisões de comissionamento durante a fase de construção [e] análise de desempenho e testes locais. o projeto está operacional ”, anunciou um comunicado de imprensa da DNV GL publicado hoje.

A consultoria disse que o projeto está programado para funcionar até 2021 e, em seguida, irá alimentar uma instalação de tratamento de água no local.

Embora o anúncio da DNV GL indicasse que o projeto Tengeh “será um dos maiores sistemas solares flutuantes do mundo”, não está na mesma escala do projeto de 150 MW desenvolvido pela fabricante de inversores e flutuante PV Sungrow em uma área inundada depois da minha subsidência em Guqiao, China no ano passado.

Emparelhamento hidroelétrico com PV flutuante

Outra instalação flutuante de 150 MW, também na província de Anhui, teria sido concluída pela Companhia de Nova Energia das Três Gargantas em maio do ano passado.

Um relatório publicado pelo SERIS e pelo Grupo Banco Mundial no final do ano passado citou o potencial da energia solar flutuante se tornar um “terceiro pilar” da implantação de energia solar, depois de sistemas montados no solo e PV de telhado, e sua atratividade para uma cidade-estado classificou o terceiro. o país mais densamente povoado do mundo por worldatlas.com é óbvio.

O Relatório de Status Global de Energia Renovável de 2018 publicado pela Rede de Políticas de Energia Renovável para os reservatórios estimados de energia hidrelétrica do século XXI em todo o mundo ocupa uma área de 265,7 km². O PV flutuante é considerado a tecnologia perfeita para combinar com esses ativos de geração hidrelétrica e foi estimado que cobrir um quarto dessa área de superfície hidrelétrica global com energia solar flutuante garantiria 4,4 TW de nova capacidade fotovoltaica.

A potência total instalada de sistemas fotovoltaicos flutuantes atinge 1,3 GW

De acordo com um novo relatório, mais de 1,3 GWp de capacidade solar flutuante já foram construídos em todo o mundo. O Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura reafirma sua crença de que o potencial global da tecnologia fotovoltaica flutuante está na faixa dos terawatts.

Imagem: Suniboat

De acordo com o Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS), um instituto de pesquisa da Universidade Nacional de Cingapura (NUS), terawatts de capacidade solar flutuante poderiam ser construídos somente em reservatórios artificiais.

No relatório Where Sun Meets Water, publicado em cooperação com o Grupo Banco Mundial e o Programa de Assistência à Gestão do Setor Energético (ESMAP), o SERIS revela que até o final do ano passado, mais de 1,3 GW de energia solar flutuante em todo o mundo. China, Japão, Taiwan e Coréia do Sul dominaram até agora a implantação de sistemas fotovoltaicos flutuantes. No entanto, a SERIS, que administra a maior bancada de testes fotovoltaicos flutuantes do mundo em Cingapura, informa que vários projetos também estão sendo construídos na Índia, Tailândia, Vietnã, Cingapura e Malásia. Holanda, França e Estados Unidos.

O instituto descreve a energia solar flutuante como um segmento relativamente novo, mas em rápida expansão, do mercado fotovoltaico global, com o potencial de se tornar o "terceiro pilar" da indústria, depois da energia solar no solo e no telhado.

"Nosso objetivo é compartilhar e disseminar informações relevantes e conhecimento técnico sobre este segmento de mercado nascente para garantir que sistemas solares flutuantes em todo o mundo sejam instalados de acordo com as práticas mais recentes", disse o Dr. Thomas Reindl. Gerente geral adjunto e gerente de cluster de sistemas de energia solar na SERIS. "Através da nossa actividade de consultoria e organização do International Solar Energy Symposium (IFSS), estamos também a tentar construir e expandir constantemente a" comunidade solar flutuante ". Também é importante criar confiança entre os vários atores, incluindo investidores e financiadores, em tecnologia. Eles devem ser capazes de entender completamente os benefícios e oportunidades, mas também os potenciais desafios e riscos.

Celine Paton, analista financeira sênior do SERIS, alertou contra os riscos de uma comparação direta entre o fotovoltaico flutuante e o solar no solo.

"No caso da energia solar flutuante, grande parte do custo dependerá do tipo de reservatório, seu acesso, a profundidade e variação do nível da água e a origem da estrutura flutuante", explicou Paton. "Muitos fatores técnicos, mas também o contexto ambiental e social, devem ser levados em conta ao decidir implementar projetos solares flutuantes. Em alguns casos, esses projetos podem ser muito competitivos em comparação com sistemas fotovoltaicos montados no solo ", acrescentou.

Abhishek Kumar, chefe do Grupo de Tecnologia de Sistemas Solares da SERIS, também destacou a importância de se co-instalar sistemas fotovoltaicos flutuantes com as usinas hidrelétricas existentes. Ele acrescentou que as represas e seus reservatórios fornecem espaço para implantação e podem ser usados ​​como instalações de armazenamento para mitigar a variabilidade horária, diária e sazonal das condições de irradiância.

"Também é importante entender a extensão do efeito de resfriamento e a maior eficiência energética, que dependerá do clima e do meio ambiente, mas também do projeto de estruturas flutuantes", disse Kumar. "Além disso, as estratégias de operação e manutenção devem ser levadas em conta ao projetar sistemas solares flutuantes. A coleta de dados e o monitoramento do desempenho de projetos de energia solar flutuante em diferentes zonas climáticas serão, portanto, essenciais para entender as vantagens competitivas da energia solar flutuante ".

Instituto de Pesquisa em Energia Solar de Cingapura reafirma potencial de escala TW para PV flutuante, uma vez que instalações globais superam 1,3 GW

Mais de 1,3 GWp de capacidade solar flutuante já foram construídos em todo o mundo, de acordo com um novo relatório, com o Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura reafirmando sua crença de que o potencial global de PV flutuante está na faixa de terawatt.

Uma instalação de testes na Índia com sistema de estantes flutuantes desenvolvido pela empresa norte-americana Suniboat. Imagem: Suniboat

Terawatts de capacidade solar flutuante poderiam ser construídos somente em reservatórios feitos pelo homem, o Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS) diz em Where Sun Meets Water , um novo relatório fotovoltaico flutuante publicado em cooperação com o Grupo Banco Mundial e sua Programa de Assistência à Gestão Setorial (ESMAP).

SERIS, um instituto de investigação no âmbito do National University of Singapore (NUS), informa que mais de 1,3 GWp de energia solar flutuante já haviam sido instalados em todo o mundo até o final do ano passado. China, Japão, Taiwan e Coréia do Sul dominaram a implantação de sistemas fotovoltaicos flutuantes. No entanto, SERIS - que corre o maior do mundo testbed PV flutuante em Singapura - diz que uma série de projetos estão agora a ser construído na Índia, Tailândia, Vietname, Singapura, Malásia, Holanda, França e os EUA

O instituto descreve a energia solar flutuante como um segmento razoavelmente novo, mas em rápida expansão, do mercado fotovoltaico global, com o potencial de se tornar um “terceiro pilar” da indústria após a instalação solar no solo e na cobertura. O relatório Where Sun Meets Water é baseado em dados de seu testbed de Cingapura e nas informações coletadas por meio de seu trabalho em vários projetos de consultoria técnica.

“Nosso objetivo é compartilhar e disseminar informação relevante e conhecimento técnico neste segmento de mercado nascente para garantir que flutuando sistemas solares em todo o mundo são instalados de acordo com as mais recentes melhores práticas”, disse o Dr. Thomas Reindl, vice-CEO e diretor conjunto de sistemas de energia solar em SERIS “Através da nossa prática consultiva e organização do International Floating Solar Symposium (IFSS), também tentamos construir e expandir constantemente a 'comunidade solar flutuante' global. Também é importante criar confiança na tecnologia entre os vários interessados ​​e, particularmente, com investidores e credores. Eles têm que ser capazes de entender completamente as vantagens e oportunidades, mas também os potenciais desafios e riscos ”.

Celine Paton, analista financeira sênior do SERIS, alertou contra a comparação direta de PV flutuante com energia solar montada no solo.

“Para o caso da energia solar flutuante, grande parte dos custos dependerá do tipo de reservatório, seu acesso, profundidade e variação do nível de água, bem como a fonte da estrutura flutuante”, explicou Paton. “Muitos fatores técnicos, mas também o contexto ambiental e social, devem ser considerados ao decidir implementar projetos solares flutuantes. Em alguns casos, projetos solares flutuantes podem ser muito competitivos em relação ao PV montado no solo. ”

O Dr. Abhishek Kumar, chefe do grupo de tecnologia do sistema solar da SERIS, também observou a importância de co-localizar a fotovoltaica flutuante com as usinas hidrelétricas existentes. As barragens e seus reservatórios fornecem espaço para a implantação e podem ser usados ​​como instalações de armazenamento para mitigar a variabilidade horária, diária e sazonal das condições de irradiância, acrescentou ele.

"Também é importante entender a extensão do efeito de resfriamento e maior rendimento energético, que dependerá do clima e do ambiente, mas também do projeto das estruturas flutuantes", disse Kumar. “Além disso, considerações para estratégias de operação e manutenção devem ser incluídas durante o projeto de sistemas solares flutuantes. A coleta de dados e o monitoramento do desempenho de projetos solares flutuantes em diferentes zonas climáticas serão, portanto, essenciais para entender as vantagens competitivas da energia solar flutuante ”.

Apple diz que todas as suas instalações agora são alimentadas por energia limpa

A Apple nesta segunda-feira que atingiu o objetivo de alimentar todas as instalações da empresa com energia renovável, um marco que inclui todos os seus centros de processamento de dados, escritórios e lojas de varejo em 43 países.

A fabricante do iPhone também disse que nove fornecedores recentemente se comprometeram a administrar suas operações exclusivamente com fontes de energia renovável, como eólica e solar, elevando para 23 o total de parceiros que assumiram tal compromisso.

Grandes companhias norte-americanas, incluindo Apple, Wal-Mart e Alphabet, se tornaram alguns dos maiores compradores de formas renováveis de energia do país, impulsionando o crescimento substancial das indústrias eólica e solar.

O Google comprou no ano passado energia renovável suficiente para cobrir todo o seu consumo de eletricidade em todo o mundo.

Os custos da energia solar e eólica estão despencando graças aos avanços tecnológicos e ao aumento da produção global de painéis e turbinas, permitindo às empresas comprar energia limpa a preços competitivos.

“Não estamos gastando mais do que teríamos”, disse Lisa Jackson, vice-presidente de iniciativas ambientais, políticas e sociais da Apple, em entrevista. “Estamos vendo os benefícios de um mercado de energia limpa cada vez mais competitivo”.

Os projetos de energia renovável que fornecem energia para as instalações da Apple variam de grandes parques eólicos nos Estados Unidos a conjuntos de centenas de painéis solares no telhado no Japão e em Cingapura. A empresa também pediu que as concessionárias de energia adquirissem energia renovável para ajudar a impulsionar as operações da Apple.

Incentivar os fornecedores a adotar 100 por cento de energia renovável é o próximo passo para a Apple. Os fornecedores que se comprometem a usar mais energia limpa sabem que terão “uma vantagem” em relação aos concorrentes para os negócios com a Apple, disse Jackson.

“Nós deixamos claro que com o tempo isso se tornará menos uma lista de desejos e mais uma exigência”, disse ela.

Fonte: DCI

Bateria que recarrega em 2 minutos dura 20 anos

Bateria ultrarrápida

Cientistas de Singapura criaram uma bateria com capacidade de recarregamento ultrarrápido.

O protótipo recupera 70% de sua carga total em apenas dois minutos.

E, neste caso, viver na via rápida não significa viver menos: as simulações garantem que a bateria ultrarrápida poderá ter uma vida útil de até 20 anos, o que é 10 vezes mais do que as atuais.

Os pesquisadores já licenciaram a tecnologia, e afirmam que as baterias ultrarrápidas poderão chegar ao mercado em dois anos. Imagem: NTU

A equipe afirma que a nova bateria pode mudar o jogo na indústria automotiva, resolvendo o problema da autonomia dos carros elétricos e do seu tempo de recarregamento.

“A autonomia dos carros elétricos poderá aumentar de forma dramática, recarregando a bateria em apenas cinco minutos, o que é comparável com o tempo necessário para uma bomba de gasolina encher o tanque de um carro atual,” disse o professor Chen Xiaodong, coordenador da equipe.

“Igualmente importante, agora podemos reduzir drasticamente o lixo tóxico gerado pelas baterias descartadas, uma vez que nossas baterias duram 10 vezes mais do que a geração atual de baterias de íons de lítio,” acrescentou ele.

Nanotubos de titânio

A inovação foi possível substituindo o eletrodo negativo das baterias de lítio, que é feito de grafite, por um gel à base de nanotubos de dióxido de titânio, um material barato e usado, por exemplo, em protetores solares e como aditivo em alimentos.

O dióxido de titânio ocorre naturalmente na forma de cristais esféricos, mas a equipe descobriu uma forma de transformá-los em nanotubos, aumentando sua área superficial e acelerando as reações químicas necessárias para a recarga da bateria.

Segundo o professor Xiaodong, a tecnologia é tão promissora e simples que o processo já está sendo licenciado para uma empresa interessada em criar uma nova geração de baterias ultrarrápidas, que ele estima chegarem ao mercado em dois anos.

Fonte: inovação Tecnológica