De efficiëntie van zonnecellen verbeteren met een emmer water

Kijkend naar je mobiele telefoon, realiseer je je dat de batterij bijna leeg is, wat betekent dat je nog een lange wandeling naar de stad moet maken om geld te betalen om het apparaat op te laden. Tegen de tijd dat je thuiskomt, wordt het donker. Je steekt de kerosinelamp aan die een flauwe gloed door de kamer werpt. Een aanzienlijk deel van uw inkomen wordt verbrand door de lamp en het geeft schadelijke gassen af. Het ademen in de buurt van de brandende lamp kan gelijk zijn aan het roken van meerdere pakjes sigaretten per dag.

 

Dit scenario lijkt de meeste mensen in Nederland vreemd, maar het is een algemene realiteit voor veel mensen die in ontwikkelingslanden leven. Een mogelijke oplossing is om hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie te gebruiken voor het opwekken van elektriciteit voor verlichting en opladen ter plaatse. 

3e981df617d62cd0074379079e0f0d86_medium.

 

Tijdens de 2018 American Physical Society maart-bijeenkomst in Boston deze week presenteert Beth Parks een ontwerp dat haar team heeft gemaakt dat de hoeveelheid zonlicht verhoogt die door een zonnecel wordt vastgelegd, waardoor de energieproductie met bijna een derde wordt verhoogd.

"In Oeganda heeft tussen de 20 en 25 procent van de mensen geen toegang tot elektriciteit", zegt Parks, universitair hoofddocent aan de Colgate University. "Eén zonnecel levert voldoende energie om lampen te laten branden en mobiele telefoons en radio's op te laden. Dit is een enorme verbetering van de kwaliteit van leven."

Hoewel zonnepanelen een schone bron van hernieuwbare energie bieden, zijn ze meestal op een vast frame gemonteerd en alleen optimaal gericht op de zon tijdens specifieke uren van de dag.

Om dit probleem te verhelpen werkte Beth Parks samen met studenten van de "Mbarara University of Science and Technology" aan het ontwerpen van een frame met metalen buizen die een lokale lasser gemakkelijk kon verkrijgen en monteren.

 

"We hebben een frame gemaakt met goedkope materialen waarmee de zonnepanelen de boog van de zon gedurende de dag kunnen volgen", aldus Parks. "Deze aanpak kan zonne-energie betaalbaarder maken voor huishoudens en kleine bedrijven in de derde wereld."

In haar ontwerp is een emmer met stenen aan de westkant van het frame geplaatst en aan de oostkant is een emmer water geplaatst. Met behulp van een gecontroleerd lek uit de wateremmer verschuift het gewicht en draait het paneel langzaam de hele dag van oost naar west.

Parks en haar team hebben het ontwerp op 20 willekeurige dagen in Oeganda getest. De zonnecel op het verplaatsbare frame veroverde 30 procent meer zonlicht dan de stationaire zonnecel op dezelfde locatie.

Volgens Parks zijn de kosten van het systeem - de zonnecel, batterij, oplader en frame - ongeveer 10 procent minder dan een vergelijkbaar zonnecelsysteem op het dak. Deze verbazingwekkend eenvoudige, goedkope en ingenieuze methode kan de zonne-energie verhogen voor mensen in ontwikkelingslanden, evenals afgelegen regio's die buiten het stroom-netwerk liggen.

 

Bronnen

American Physical Society. "Improving solar cell efficiency with a bucket of water: A simple frame that allows a solar cell to track the sun's path across the sky." 

143

0 Reacties

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Name *
Email *
Website