O concentrador solar de Cingapura canaliza a luz do dia para o subsolo

Cingapura está lotada. Cerca de 5,6 milhões de pessoas já vivem na pequena nação insular, tornando-a tão densamente povoada quanto a cidade de Nova York - e a população ainda está crescendo.

Para criar mais espaço para futuros moradores, o governo está aproveitando o espaço abaixo da superfície de Cingapura, construindo usinas subterrâneas, instalações de armazenamento e muito mais.

Agora, pesquisadores da Nanyang Technological University (NTU) desenvolveram um concentrador solar compacto para iluminar de forma sustentável esses espaços subterrâneos - e funciona seguindo automaticamente o sol.

Um concentrador solar é como uma lupa - ele pega os raios do sol e os concentra em um feixe de luz quente.

Normalmente, esse feixe é direcionado a um receptor que transporta a energia solar para uma usina onde ela pode ser convertida em eletricidade – é como o processo usado para gerar eletricidade a partir de painéis solares padrão, mas mais eficiente.

Em um concentrador solar convencional, grandes espelhos agem como lupas, criando o feixe que incide sobre o receptor. Motores potentes ajustam a posição dos espelhos ao longo do dia para garantir que eles capturem a quantidade máxima de luz solar.

Esses sistemas podem ser enormes, monopolizando vários quilômetros quadrados de terreno com milhares de espelhos e motores. Eles também podem ser complicados de construir e caros de manter.

O concentrador solar da NTU foi projetado para transportar a própria luz do sol - não há conversão em eletricidade. É feito de peças prontas para uso e é muito, muito menor do que os sistemas convencionais.

“Devido a restrições de espaço em cidades densamente povoadas, projetamos intencionalmente o sistema de coleta de luz do dia para ser leve e compacto”, disse o pesquisador Yoo Seongwoo em um comunicado à imprensa.

“Isso tornaria conveniente para o nosso dispositivo ser incorporado à infraestrutura existente no ambiente urbano”.

Em vez de usar espelhos como concentrador solar, a NTU usou uma bola de acrílico transparente. A luz solar atinge a bola e é concentrada em um feixe da mesma forma que seria por um espelho. Esse feixe então brilha em uma extremidade de um cabo de fibra ótica e sai pela outra extremidade, como um tubo para a luz solar.

Como a bola é redonda, ela capta a luz solar de qualquer direção – não há necessidade de movê-la com motores como um concentrador solar baseado em espelho – mas a posição do feixe concentrado de luz que ela produz se move com o sol (como um relógio de sol reverso). .

Para resolver isso, a NTU conectou pequenos motores a chips de computador que poderiam ser pré-carregados com as coordenadas de GPS de um concentrador solar. Esses motores movem automaticamente a ponta do cabo ao longo do dia para seguir o feixe.

Sensores próximos à extremidade do cabo medem o brilho da luz. Essas medições também podem acionar os motores para mover o cabo se ele não parecer estar no local ideal.

Uma lâmpada LED (alimentada por eletricidade) está posicionada ao lado do orbe - ela liga automaticamente à noite e em dias nublados, garantindo que a luz chegue à outra extremidade do cabo 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Durante os testes em uma sala totalmente escura, o concentrador solar produziu luz com mais eficiência do que as lâmpadas LED disponíveis comercialmente (230 lúmens/Watt em comparação com 90 lúmens/Watt).

A equipe da NTU prevê que o sistema seja montado em postes semelhantes a um poste de luz. Ele poderia então fornecer luz para estacionamentos subterrâneos, elevadores e passarelas através do cabo.

Como um bônus, a lâmpada de LED iluminada à noite e em dias nublados forneceria luz para as pessoas acima do solo - e Cingapura não tem falta delas.

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