5 Nuove tecnologie di energia solare in 2021

Negli ultimi quarant’anni, c’è stato un aumento dinamico nell’uso dell’energia solare negli Stati Uniti. Recentemente, nel 2018, è stato sfruttato un ulteriore 10.6 GW di energia solare, portando l’utilizzo totale del paese fino a 64.2 GW. Tuttavia, questa aggiunta apparentemente riuscita contribuisce ancora solo all ‘ 1,6% dell’elettricità totale utilizzata negli Stati Uniti. Tuttavia, con molte nuove tecnologie di energia solare all’orizzonte, l’aumento potrebbe presto essere molto maggiore.

Building Integrated Photovoltaics

Molti edifici hanno superfici che potrebbero facilmente contribuire all’energia solare senza nulla togliere alla loro immagine. L’appeal estetico della costruzione del fotovoltaico integrato (BIPV) potrebbe aumentare drasticamente l’uso dell’energia solare. I pannelli su misura già stanno misura nelle caratteristiche architettoniche quali i baldacchini ed i terrazzi. Tuttavia, il prodotto più versatile è il vetro fotovoltaico.

È prodotto da celle fotovoltaiche trasparenti. Il vetro fotovoltaico è temperato e consente alla luce del giorno di entrare in un edificio producendo energia invisibile. È una caratteristica che può essere installata facilmente quando ristruttura uno spazio commerciale. L’integrazione fantasiosa dell’energia solare nell’architettura ha molti vantaggi. C’è una fonte illimitata di energia, riduzione dei costi di manutenzione, miglioramento dell’isolamento acustico e ottimizzazione termica. È un grande passo verso un’impronta di carbonio zero.

Pannelli solari fotovoltaici galleggianti

Laghi e bacini hanno alcune delle più grandi superfici disponibili che hanno il potenziale per produrre energia solare. Un grande vantaggio è che i pannelli solari fotovoltaici galleggianti producono enormi quantità di energia senza occupare terreni preziosi o immobili. Il primo uso commerciale di pannelli solari galleggianti è stato in Giappone nel 2007. I pannelli solari fotovoltaici utilizzano generalmente un sistema di raffreddamento ad aria per impedire loro di surriscaldarsi. Ma nella versione galleggiante, l’acqua è stata trovata per aumentare la produzione di elettricità del 10%.

Ciò era dovuto all’effetto di raffreddamento dell’acqua sotto i pannelli. Il costo di manutenzione dei pannelli di un sistema galleggiante è meno costoso. Questo perché l’acqua aiuta i pannelli a rimanere senza sporco. Inoltre, la gestione dell’acqua del lago o del bacino idrico diventa inavvertitamente più economica. L’ombra proiettata dai pannelli aiuta a ridurre significativamente l’eccessiva formazione di alghe. La distesa dei pannelli solari galleggianti riduce drasticamente l’evaporazione dell’acqua.

Celle solari a film sottile

La ricerca ha dimostrato che le celle solari sono più efficaci se sono in strati fino a quattro. Permette loro di sfruttare fino al 46% dell’energia solare invece del 18% dei pannelli standard. Tuttavia, questo tipo di pannello si sta rivelando troppo scomodo e costoso per l’uso commerciale. La soluzione potrebbe essere fornita dall’ultima innovazione nella tecnologia solare. Il tessuto solare è incredibilmente sottile e leggero rispetto a un pannello fotovoltaico standard.

Ma soprattutto, tessuto solare è flessibile. Può essere facilmente utilizzato su strutture a cupola o circolari. Altri usi includono tende da sole sopra porte, tende, e tonalità della finestra. La sua mancanza di peso lo rende ideale per coprire grandi distese. Allo stato attuale, l’efficienza del tessuto solare per catturare l’energia del sole è di circa il 13%. Tuttavia, il tessuto solare ha dimostrato di essere più efficace in condizioni di scarsa illuminazione.

Illuminazione solare

L’illuminazione a LED ad energia solare sta trasformando strade e percorsi negli Stati Uniti. L’illuminazione solare a LED ha il vantaggio di lavorare off-grid. I risparmi di spesa per una durata di vita di almeno venticinque anni sono considerevoli. Ci sono ulteriori risparmi da effettuare durante l’installazione di illuminazione off-grid. Non è necessario utilizzare installazioni tradizionali di trincee e cavi che sono sempre costose. L’ultima tecnologia nell’illuminazione a LED ad energia solare ha migliorato la funzione della batteria e l’elettronica.

I sistemi di backup mantengono l’illuminazione funzionale per diversi giorni. L’efficienza è notevolmente migliorata attraverso l’elettronica controllabile. L’illuminazione può essere personalizzata per adattarsi a qualsiasi posizione o modelli meteorologici locali. Uno dei principali vantaggi dell’illuminazione solare a LED è la sicurezza pubblica. Può essere utilizzato in aree che di solito sarebbero inaccessibili o difficili da adattare con l’illuminazione convenzionale. L’illuminazione solare a LED alimentata a batteria è sostenibile ed ecologica.

Barriere antirumore fotovoltaiche

Ci sono circa 3.000 miglia di barriere antirumore che fiancheggiano le autostrade americane. La loro funzione è quella di ridurre l’inquinamento acustico deviando le onde sonore da dove provenivano. Le barriere antirumore contribuiscono anche alla riduzione dell’inquinamento atmosferico limitando la diffusione dei fumi nocivi. Ma mentre queste barriere proteggono i quartieri dal rumore eccessivo, forniscono anche spazio utile per la produzione di energia solare. Si stima che le barriere potrebbero produrre circa 400 GW di potenza ogni anno.

Lo sviluppo innovativo consiste nell’utilizzare celle solari bifacciali che aumentano le possibilità di eseguire bene in qualsiasi posizione. Per rendere le barriere antirumore adatte all’energia solare, devono essere allineate correttamente per fare un uso efficiente del sole. L’inclinazione e l’orientamento dei pannelli sono meno di un problema quando viene utilizzato con celle solari bifacciali. E con un allineamento est-ovest, hanno il miglior potenziale di energia solare nel loro ruolo multifunzionale.

Conclusione

L’energia solare può facilmente fornire notevoli quantità di elettricità verde economica. Grazie alle nuove tecnologie e al miglioramento continuo, le celle solari fotovoltaiche stanno diventando ancora più versatili. Le nuove tecnologie di energia solare stanno dimostrando la versatilità di questa potente fonte di energia. Applicazioni pratiche dall’architettura all’illuminazione stradale aiutano a risparmiare energia e costi. Sono anche chiare indicazioni che il futuro è alimentato a energia solare.