Eguzki energia eskuratzeko errendimendu handiko zuntz optikoa

Eguzki argia modu merkean eta errendimendu handian kontzentratzen duen dopatzaile hibridozko zuntz optikoa lortu dute.

Eguzki kontzentragailu gisa osagai organikoak eta ez-organikoak dituen polimero batez egindako zuntz optikoa erabiltzen den lehen aldia da. Neurketen emaitzek agerian utzi dute eguzki argia kontzentratzeko eta garraiatzeko errendimendu handia duela eta oso material egokia dela gailu txikiak elektrizitatez hornitzeko, zelula fotovoltaikoetara atxikiz. Eguzki kontzentragailu lumineszente gisa jokatzen duen dopatzaile hibridoa duen polimerozko zuntz optiko berria da lortu dutena.

Polimero hibridozko zuntz optikoak eguzki kontzentragailu lumineszente gisa jokatzen du: eguzki-argia xurgatzen du eta uhin luzera handiago batean emititzen du; argia zuntz optikoaren muturrera garraiatzen du barne islapen osoa baliatuta eta, muturrean, zelula fotovoltaikoa kokatzen da. Lehen aldia da osagai organikoak eta ez-organikoak dituen polimerozko zuntz optikoak erabiltzen direla xede horretarako. Kontzentragailu lumineszente guztiek bezala, hau ere oso egokia da hirietan izaten diren itzal eremuetan eta egun hodeitsuetan eguzkitiko energia eskuratzeko.

Ikerketa ugari ari dira egiten eguzki zelula fotovoltaikoak hobetzeko eta orain arte lortu diren egokienak siliziozkoak dira. Asko dira oraindik hobetu beharreko alderdiak: silizio iturriak mugatuak dira, instalazio azalera handiak behar dira, eguzkiari jarraitzeko sistemak ere beharrezkoak dira, eguzkitiko zuzeneko argia behar dute, haien errendimendua asko jaisten da egun lainotuetan edo argi difusoa dagoenean e.a.

Zuntz optikoaren ezaugarriak hobetzeko, osagai organikoz eta ez-organikoz osatutako dopatzaile bat erantsi diote polimeroari. Gailu txikiak edo sentsoreak elikatzeko zelula fotovoltaikoetan erabili ahal izango da eta merkaturatze aukera handiak izan litzake zelula fotovoltaikoak integratuta dauzkaten eraikinetarako edo eraikin berdeetarako. Gainera, zuntz pasiboetara konektatuz gero, argia zuntzaren mutur batetik bestera garraia daiteke eta energia iturritik urrun dauden gailuak elikatu.

Egindako neurketen arabera, udako egun eguzkitsu batean eguzkiak ematen duen argiaren herena kontzentra dezake 6cm luze den garatutako zuntz optiko batek. Hainbat giro eta argiztapen baldintzatan neurtu dute zuntzaren errendimendua eta kasu guztietan errendimendua ona dela ikusi dute, argiak zuzenean ematen ez dionean hobea bada ere. Bereziki egokia da azken hau, siliziozko zelulen errendimendua oso txikia baita egun hodeitsu edo argi difusoko egunetan.

Zuntza oso luzea denean zuntz barnetik garraiatzen den argia ahuldu egiten bada ere, eguzkitiko zuzeneko argia baino 1,3 intentsitate handiagoa kontzentratzea lortu dute 6m luze den zuntz bakar batekin. Eskala txikian energia produzitzeko aukera emango du dopatzaile hibridoko polimerozko zuntz optikoak.

Askoz ere merkagoa da horrelako sistemak prestatzea, siliziozko zelularen azalera handiagoak erabiltzea baino. Gehiago ikertu behar da, hala ere. Zuntz batekin egin dira probak, baina zelula fotovoltaikoetara konektatzeko zuntz-sortak beharko lirateke. Bestalde, zelula fotovoltaikoen azalera karratua da eta zuntzez azalera hori estaltzean, beti geratuko dira argirik lortuko ez duten eremu txikiak. Zuntzaren diametroak aldatuz ari dira probak egiten; zuntza lodiagoa denean malgutasuna galtzen da, baina, aldi berean, argi gehiago xurgatzen du.

Nahiz eta 2017an kontsumitutako energiaren %3 besterik ez izan haizetik, eguzkitik eta biomasatik eratorritakoa, gaur egun eguzki energia lortzeko aukerak nahiko hazi daitezkeela diote adituek. Izan ere, eguzki-energia beti izango da bere horretan eta eguzki-baratzeetatik ez ezik, etxeetan, teilatuetan eta beste hainbat tokitan ezarritako sistema txikiagoen bidez ere eskura daiteke eguzkitiko energia.

Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa: Eguzki-energia eskuratzeko errendimendu handiko polimerozko zuntz optiko berria.

Erreferentzia bibliografikoa

Parola, I. et al.; (2018). High performance fluorescent fiber solar concentrators employing double‐doped polymer optical fibers. Solar Energy Materials and Solar Cells, 178, 20-28. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.01.013