Embora as eficiências das células solares continuem aumentando, permanece o fato de que grande parte da luz solar que entra nos painéis é convertida em calor em vez de eletricidade. Na maioria das instalações fotovoltaicas, o calor não é usado apenas de forma alguma, mas também pode afetar o desempenho e a vida útil das células solares.
Em um artigo publicado esta semana na Nature Communications, cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST) na Arábia Saudita disseram ter desenvolvido um sistema que usa o calor gerado para purificar a água sem afetar o desempenho dos painéis.
O artigo descreve um dispositivo que incorpora células solares da japonesa Sharp que são disponíveis comercialmente e também inclui um dispositivo de destilação de água de membranas múltiplas ligado à parte de trás da célula solar, o que permite a reciclagem do calor latente do sol em cada fase de destilação. As partes laterais do dispositivo são vedadas com espuma de poliuretano de baixa condutividade térmica para reduzir a perda de calor.
Os investigadores também relataram que o dispositivo pode produzir água potável de forma estável para satisfazer as normas estabelecidas pela Organização Mundial de Saúde para mais de 1,64 kg por hora por metro quadrado, enquanto que os painéis fotovoltaicos geram eletricidade com uma eficiência de 11% que, de acordo com o artigo, é a mesma registrada nos mesmos painéis sem o dispositivo de destilação.
Opções de células
Wang Peng, professor de ciência e engenharia ambiental na KAUST, disse à pv magazine que a escolha da célula solar não é baseada apenas em conveniência e que o sistema é compatível com produtos modernos e mais eficientes. «Para o nosso dispositivo de segunda geração, estamos usando células de tecnologia inovadora», disse Wang.
O estudo de KAUST também revela que, se toda a capacidad de 1 TW que está prevista para estar operacional em 2025 for equipada com o dispositivo de purificação, teoricamente, poderia produzir, pelo menos, quatro mil milhões de metros cúbicos de água fresca por ano, o que seria suficiente para satisfazer 10% do consumo mundial de água potável, com base nos números de 2017.
O relatório acrescentou que, com células solares especialmente projetadas, a produção de água do sistema poderia aumentar consideravelmente sem afetar a produção de eletricidade. Isto é devido ao fato de que os módulos solares estão concebidos para emitir calor para a atmosfera e reduzir a sua temperatura de funcionamento, em vez de serem optimizados para usar este calor.
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