Un'altra Silicon Valley?

Le cellule fotovoltaiche (o pile solari, mentre sono conosciute colloquialmente) convertono la luce solare direttamente in elettricità. Ma quello non è l'unico senso usare il sole per fare la corrente elettrica. È inoltre possibile concentrare i raggi del sole, usarli per bollire l'acqua ed impiegare il vapore risultante per guidare una turbina. Questi due metodi molto differenti illustrano una domanda insoluta circa il futuro di energia: se sarà generata centralmente e sarà trasportata sopra le distanze lunghe al consumatore, come ha avuta luogo negli ultimi decenni, o generato e consumato in più o meno lo stesso luogo, poichè era un secolo fa.

Un tetto caldo della latta

L'idea delle pile solari è di mantenere le cose locali. Sono come le turbine di vento, solo più così, in quanto persino un singolo pannello solare può produrre immediatamente il potere. Mettere alcuni sul vostro tetto e, se vivete in un posto ragionevolmente pieno di sole, potete tagliare la vostra fattura di elettricità. Effettivamente, potete potere vendere l'elettricità di nuovo alla vostra propria compagnia elettrica. Il problema è che dal momento che potete avere bisogno di di eliminare uno scoperto per pagare i pannelli solari e non otterrete a lungo la vostra parte posteriore dei soldi.

Molti assistenti tecnici, tuttavia, stanno lavorando per cambiare quello. Un di loro è Emanuel Sachs del MIT. Alcuni assistenti tecnici cercano grande, i miglioramenti tecnologici emozionanti nelle pile solari di senso funzionano, ma il Dott. Sachs preferisce il cambiamento incrementale. Come lo vede, è tale cambiamento che determina la legge del Moore, che descrizione affermata del miglioramento veloce nel potere delle unità di elaborazione del calcolatore.

Inoltre, l'analogia è adatta. Le pile solari tradizionali sono fatte di silicone, come i chip di computer e per lo stesso motivo. Contano sulle proprietà di quell'elemento mentre un semiconduttore, in cui - elettroni caricati e positivamente - “i fori„ caricati si muovono negativamente intorno e trasportano una corrente come agiscono in tal modo. Nel caso di una pila solare, la corrente è generata da luce solare che batte gli elettroni dal posto e che genera così i fori. Il primo contributo del Dott. Sachs al miglioramento incrementale era una tecnica denominata il nastro della stringa, che ha diviso in due la quantità di silicone stata necessaria per fare una pila solare disegnando l'elemento (nella forma liquida) da un tino fra due stringhe. Quell'invenzione è stata introdotta da una ditta denominata Evergreen Solar.

Suo ultima impresa, un costante denominato 1366 tecnologie (dopo il numero dei watt di energia solare che colpiscono un metro quadro medio della superficie della terra), obiettivi per seguire questo in su con tre nuove idee che dovrebbero, in associazione, determinare un miglioramento di 27% nell'efficienza. Lui ed i suoi colleghi hanno riprogettato le superfici dei cristalli del silicone su un nanoscale per mantenere la luce riflessa rimbalzare intorno all'interno di una cellula fino ad assorbirla esso finalmente. Inoltre sono riuscito a fare qualche cosa di simile ai legare d'argento che raccolgono la corrente. Ed hanno reso i legare essi stessi più sottili pure in modo che non ostruissero così tanto la luce in primo luogo.

Il Dott. Sachs dice che queste innovazioni porteranno ai costi di immobilizzo delle pile solari inferiore a $2 un il watt. Quello sta chiudendosi dentro sul costo di una centrale elettrica a carbone: una pianta di gigawatt (un miliardo watt) costa circa $1 miliardo per costruire. Il prezzo, naturalmente, è un aspetto differente. Mentre le mente di Navigant che si consultano, una ditta di Paula basata a Palo Alto, la California, precisa, il prezzo è fissato dalle condizioni di mercato. Questo-particolare le sovvenzioni generose date ad energia solare in un certo europeo paese-hanno mantenuto ben sopra i prezzi i costi negli ultimi anni. Tuttavia, come tabella 4 mostrano, il prezzo delle pile solari sono caduto significativamente, anche.

Altri ricercatori appoggiano una più nuova tecnologia conosciuta come il photovoltaics di sottili pellicole. Le cellule di sottili pellicole possono essere fatte con silicone, ma la maggior parte dei progressi stanno realizzandi con un che usino le miscele dei metalli, quei a volte esotici, come il semiconduttore. Queste miscele non sono efficienti quanto le cellule tradizionali del massa-silicone (significato che non convertono tanta luce solare in elettricità per metro quadro della cellula). Ma usano molto materiale, che le rende più poco costose e possono essere indicate sulle superfici flessibili quali gli strati dell'acciaio lo spessore dei capelli umani, che danno loro le applicazioni più larghe.

Dal momento che, il capo commerciale in questa zona è un primo solare denominato costante, che usa il tellururo di cadmio come la pellicola. Ma primo solare sta circa per essere dato un funzionamento per i relativi soldi dalle aziende quale Miasolé, una piccola ditta californiana, che sono andato per una miscela di rame, di indio, di gallio e di selenio, conosciuta come i CIGS. Questa miscela è stimata per essere più efficiente del tellururo di cadmio, comunque ancora buon quanto il silicone tradizionale. E presenta il vantaggio di pubblico-rapporti di non contenere il cadmio, un rinomato veleno-benchè le prime pellicole solari chiudano con attenzione il cadmio a chiave in su in un senso che lo rende inoffensivo.

Dal momento che le pile solari di sottili pellicole stanno impaccande e vendende sotto il nome di pannelli solari standard, ma di quello potrebbe cambiare facilmente. Primo solare applica le relative pellicole a vetro, ma la sporgenza del Miasolé, Laia del Joseph, precisa che i suoi prodotti acciaio-basati sono flessibili e peso leggero abbastanza da utilizzare come materiali da costruzione nei loro diritti propri. i Californians del Verde-che-thou che desiderano cadere dentro con il programma del loro regolatore per milione tetti solari, annunciati dentro 2006, attualmente devono serrare i pannelli sulle loro case-un, esposizione brutta, se visibile delle loro credenziali. Se il sig. Laia ha suo senso, presto potranno usare gli strati dell'acciaio CIGS-coperto della sua azienda come il materiale di tetto in se.

I sostenitori di energia solare-termica tendono ad esaminare askance i pannelli solari. Il tellururo di cadmio ed i CIGS possono essere più poco costosi del silicone, ma il vetro e l'acciaio, su cui solare-termico conta, sono ancora più poco costosi. I fautori della tecnologia pensano grande: square-kilometres grandi. Vogliono riempire i deserti di acciaio e di specchi di vetro ed usare la luce solare riflessa all'acqua del punto di ebollizione e generare l'elettricità, quindi inseriscono le reti interurbane di CC sviluppate affinchè l'energia eolica trasportino la spremuta alle città.

Canzone del deserto

Coloro che si preoccupa per il lato politico della dipendenza del mondo da olio saranno più di meno di quanto contentissimi trovare che un paese che pensa seriamente a tali sistemi è l'Algeria. Con i mercati potere-affamati di Europa al relativo Nord, attraverso il Mediterraneo e molto sole andare sprecare nel deserto di Sahara al relativo sud, governo dell'Algeria sta cercando i sensi collegare i due. Ora sta sviluppando una centrale elettrica solare-termica sperimentale mel di Hassi alla R', sud di circa 400km di Algeri, che se tutto va bene si aprirà l'anno prossimo. In aprile il lavoro ha cominciato su un simile progetto a Aïn Béni Mathar, nel Marocco ed altri sono nella conduttura altrove nell'Africa del Nord. Fortunatamente per la gente gradire il sig. Woolsey, ex-CIA l'uomo, America gli ha deserti possiedono che stanno circa per fiorire con le specchio-aziende agricole anche.

Ci sono quattro disegni facenti concorrenza: specchi della parabolico-depressione, specchi del parabolico-piatto, “torrette di potere„ che utilizzano un allineamento degli specchi per mettere a fuoco i raggi del sole sopra ad una piattaforma elevata e sistemi del Fresnel, che imitano una depressione parabolica per mezzo degli specchi piani (più poco costosi). Tutti gli i uni o i altri riscaldano l'acqua per fare il vapore, che guida un generatore, o il calore e liquefanno un sale con un punto con una bassa temperatura di fusione quale il nitrato sodio che è usato per fare il vapore.

Tutti e quattro le di questi disegni ora sono commercialmente funzionamento nei deserti di sud-ovest America o stanno subendo le prove pre-commerciali. Anche se la capienza totale al momento, secondo CERA, è 400 megawatt puri, questa si svilupperà probabilmente molto più dopo dieci volte sopra i quattro anni futuri se tutti i progetti ora programmassero giunto a buon fine e quello. Inoltre, quelle piante che fondono un sale possono deviare la parte del calore che si raccolgono in un bacino idrico termico che può mantenere i generatori girare alla notte. L'obiezione principale a solare potere-che si spegne dopo che tramonto-è sormontato così.

Dalle piccole ghiande

Gli assistenti tecnici ritengono chiaramente che possano trasportare la tecnologia. Ma può la tecnologia trasportare il potere? Un calcolo della indietro-de--busta suggerisce che possa. Due anni fa che un'unità operativa ha messo dai regolatori degli Stati Occidentali dell'America ha identificato insieme il gigawatts-valore 200 dei luoghi principali per potere solare-termico all'interno del loro territorio (posti di significato che hanno avuti abbastanza sole certo, erano vicini alle linee di trasmissione e non erano in condizioni ambientali o politicamente sensibile). Quello è equivalente a 20% di capienza attuale di electricity-generation dell'America: non un inizio difettoso.

Robert Fishman, la sporgenza di Ausra, un'azienda Australiano-Americana basata a Palo Alto, la California, stima che gli allineamenti del Fresnel della sua ditta uniti con il relativo sistema riservato di calore-immagazzinaggio possono produrre l'elettricità per 8 centesimi un il KWH. Che le turbine di vento del GE dei fiammiferi e la fabbricazione in serie dovrebbero portarle per scolarsi più ulteriormente. Non è più poco costoso carbone (Ausra trarrà giovamento dai requisiti dei vari governi statali che le loro compagnie d'elettricità comprano il potere rinnovabile) - ma se ci fosse una tassa del carbonio di $30 un la tonnellata, o un requisito bloccare e seppellire il CO2, Ausra potrebbe abbinare dei prezzi “nudi„ delle stazioni a carbone'.

La tecnologia più intrigante di tutti, benchè, appartenga a SUNRGI, una ditta ha basato a Los Angeles. Ciò utilizza gli specchi per concentrare la luce solare, ma li mette a fuoco su una pila solare piuttosto che una caldaia. Il sistema è detto per trasformare 37% della luce nell'elettricità. In aprile la ditta lo ha esatto potrebbe produrre l'elettricità per la cifra magica di 5 centesimi un il KWH.

Che il reclamo ha ancora essere messo alla prova e dovrebbe essere osservato con un certo scetticismo fino a che non sia. Ma è una buona indicazione del senso che il campo sta andando. L'energia solare ora sembra essere approssimativamente dove il vento era una decade fa. Dal momento che contribuisce un 0.01% puro all'uscita del mondo dell'elettricità, ma appena durante una decade di sviluppo annuale di 50% porterebbe quello a 1%, che è dove il vento è al momento. Se SUNRGI deve essere creduto ed il punto a dove CON RIFERIMENTO è effettivamente <C è vicino, l'aumento a 1% potrebbe accadere ancora più velocemente. Dopo il quel, il cielo è il limite.