Comment construire un générateur solaire - MIT Technology Review
Un ensemble de concentrateurs solaires prototypes installés au Lesotho. (Avec l'aimable autorisation d'Amy Mueller.)
Au cours d'un passage dans le Corps de la Paix au Lesotho en Afrique australe, Matthew Orosz, un étudiant diplômé du MIT conseillé par Harold Hemond, professeur de génie civil et de l'environnement, a appris que cylindro-paraboliques réfléchissants peuvent cuire du pain. Maintenant, il prévoit d'utiliser ces mêmes engins pour amener la puissance à certaines parties de l'Afrique cuites au soleil, mais morts de faim pour l'électricité. Ses générateurs solaires, bricolé à partir de pièces d'automobiles et des fournitures de plomberie, peuvent facilement être construits dans une arrière-cour.
La conception de base du système de générateur solaire Orosz est simple: une cuvette parabolique (prise de 15 mètres carrés dans ce cas) focalise la lumière sur un tube contenant de l'huile du moteur. L'huile circule à travers un échangeur de chaleur, transformant un réfrigérant en vapeur, ce qui entraîne une turbine qui, à son tour, entraîne un générateur.
La conception utilise des pièces et des outils facilement disponibles. Par exemple, à la fois la pompe d'alimentation et de la turbine à vapeur sont en fait des pompes de direction assistée utilisés dans les voitures et les camions. Pour produire de l'électricité, l'équipe utilise un alternateur, ce qui est pas aussi efficace qu'un générateur ordinaire, mais vient déjà conçu pour charger une batterie, ce qui réduit une partie de la complexité du système. Et, comme les pompes de direction assistée, alternateurs, y compris les remises à neuf moins chers, sont faciles à trouver.
En conséquence, le système complet pour générer un kilowatt d'électricité et 10 kilowatts de chaleur, y compris une batterie pour stocker l'énergie produite peut être construit pour quelques milliers de dollars, dit Orosz, qui est inférieur à la moitié du coût d'un kilowatt de panneaux photovoltaïques.
« Vous ne pouvez pas payer quelque chose qui est conçu pour l'énergie solaire. Vous devez acheter autre chose qui est produit en masse pour quelque chose - de cette façon le coût est raisonnable », explique Duane Johnson, propriétaire de Red Rock Energy, à White Bear Lake, MN, qui a développé et vend des milliers de soleil à base de LED bon marché -Tracking dispositifs Orosz utilise pour orienter les concentrateurs solaires. La plupart des appareils sont utilisés pour positionner les panneaux photovoltaïques, dit-il, mais certaines personnes les utilisent avec des plats anciens satellites pour concentrer la chaleur et de la vapeur. Les ventes de ses appareils ont augmenté de 25 pour cent par an, un taux similaire à celui de l'industrie de l'énergie photovoltaïque solaire.
pièces automobiles réorientés ne sont pas la seule façon d'aller. Amy Sun, un étudiant diplômé dans Media Lab du MIT, a conçu un système peu coûteux qui utilise la chaleur à partir d'un concentrateur solaire pour conduire un type de turbine initialement breveté par Nicola Tesla. Plutôt que de faire turbines complexes, difficiles à fabriquer à lames, Sun tourné vers la turbine Tesla, qui se compose de disques plats simples empilées comme enregistrements sur un arbre central. Les disques sont soigneusement espacées pour permettre à la vapeur de circuler entre eux. Étant donné que les flux de vapeur, la friction entre la vapeur et la surface des disques provoque leur rotation. « Une fois que j'ai du travail de l'arbre de rotation, je peux coupler à presque tout - une pompe à air, compresseur, ventilateur, mélangeur, broyeur, machine à coudre, compresseur de réfrigération et, pour alimenter ces très peu de choses qui sont vraiment électrique dans la nature, un générateur électrique. » elle calcule que ce système, qui dit-elle est assez simple pour un enfant de huit ans à faire, peut produire de l'énergie pas cher.
Bien sûr, l'économie globale de ces systèmes de générateurs solaires dépendent de combien de temps ils vont durer et combien l'entretien dont ils auront besoin. La durée de vie pour le système de Orosz pourrait être tout à fait bien, car il utilise des pièces conçus pour être robustes dans les véhicules. Il travaille également à des températures relativement basses qui, en plus de le rendre plus sûr et plus facile à travailler, ne sera pas contrainte les limites de performance de la plomberie utilisée.
Bien que leur système a été conçu à l'origine pour le Lesotho, Orosz et ses collègues croient qu'il pourrait faire appel à des amateurs ailleurs. « Bidouilleurs Backyard pourrait-il construire eux-mêmes. Pas de doute, » dit Amy Mueller, un étudiant diplômé du MIT qui a pris un rôle de premier plan dans le projet de Orosz. « Le père de Matt a un de ces que nous avons construit pour chauffer son jacuzzi. »
La dernière conversation Insider est en direct! Écoutez l'histoire derrière l'histoire.
Kevin Bullis rédacteur en chef, Matériaux
Mon rapport en tant que rédacteur en chef du MIT Technology Review pour les matériaux m'a pris, entre autres, aux déserts riches en pétrole du Moyen-Orient et en Chine, où les montagnes sont sculptés loin pour construire les villes qui se profilent. ... Plus
En grandissant, j'ai vécu pendant un certain temps aux Philippines, où je connaissais des gens qui allumaient leurs maisons minuscules avec des batteries de lanterne unique ou luttaient pour respirer par les fumées diesel denses de Manille, donc j'ai une idée de la nécessité pressante dans le monde entier pour à la fois l'énergie pas cher et l'énergie propre.
Abonnez-vous pour lire la suite
Uh oh-vous avez lu tous vos articles gratuits pour ce mois-ci.
Devenir un initié pour un accès illimité à des histoires en ligne pour moins de 15 $ par mois.