AGILE, um concentrador de luz revolucionário com o potencial de multiplicar por 3 a luz que chega aos painéis solares, mesmo em dias de céu nublado.
AGILE, o concentrador solar em forma de pirâmide
Investigadores imaginaram e elaboraram um dispositivo composto por várias lentes para recolher de forma mais eficaz a luz solar de todos os ângulos, concentrando-a numa determinada posição de saída em direção aos painéis solares, permitindo:
- Tornar os painéis solares mais eficientes
- Aumentar o custo dos painéis solares
- Tornar a produção de painéis solares mais complexa
- Aumentar os custos de manutenção deste novo sistema de painéis solares (quando comparado com um sistema de painéis solares tradicional)
Este concentrador será capaz de recolher e concentrar a luz solar eficazmente, independentemente do ângulo e frequência dessa luz. Será um sistema completamente passivo, pois não necessita de energia para seguir a fonte de luz, nem terá quaisquer peças móveis.
AGILE (Axially Graded Index Lens – Lente de Índice Graduado Axial)
Aparentemente, o AGILE, é um dispositivo simples. Assemelha-se a uma pirâmide invertida com a ponta corta, em que a luz entra na parte superior (em forma de quadrado), a partir de qualquer ângulo e depois direcionada para baixo (forma um ponto de saída mais brilhante).
Nos primeiros protótipos conseguiram capturar mais de 90% da luz que incidiu sobre o dispositivo e criaram pontos de saída três vezes mais brilhantes do que a luz incidente.
A expectativa é que ao se colocar sobre um painel solar, o AGILE, torne as matrizes solares mais eficientes, capturando não só a luz direta, mas também a luz difusa existente no ambiente.
Ao se optar pelo AGILE como revestimento superior do painel solar, será desnecessário o atual revestimento, eliminando-se a necessidade do rastreamento solar, criando espaço para arrefecimento do painel solar, ligação de circuitos entre as pirâmides dos concentradores individualizados e mais importante, reduz a quantidade de células solares necessárias para gerar energia.
Tudo isto resulta numa redução de custos!
Ideias simples acabam por ser as melhores soluções
A premissa por detrás do AGILE é ter um funcionamento idêntico ao de uma lupa, em que esta concentra os raios solares num ponto mais pequeno e brilhante. Só que na lupa o ponto focal move-se como faz o sol.
No caso deste concentrador AGILE, os investigadores conseguiram criar uma lente que captura os raios solares de todos os ângulos, concentrando-os no mesmo ponto de saída.
Nos primeiros protótipos, os investigadores recorreram a camadas diferentes de vidros e polímeros para desviar a luz em graus variados, criando o que se conhece como “material de índice graduado”. Essas camadas direcionam a luz por etapas em vez de uma curva suave, o que segundo os investigadores é o AGILE ideal. Os dois lados dos protótipos são espelhados, convergindo qualquer raio solar na direção errada para a posição de saída.
AGILE – desafios no seu desenvolvimento
Um dos maiores desafios foi encontrar os materiais adequados para a sua produção.
As atuais camadas do protótipo deixam passar um grande espetro de luz, desde o ultravioleta próximo até ao infravermelho, e desviam essa luz cada vez mais para a saída com uma grande amplitude de índices de refração, algo que não se vê nem na natureza, nem na indústria ótica atual.
Os materiais a usar, também têm que ser compatíveis entre si, se um cristal se expandir em resposta ao calor a um ritmo diferente do outro material, então o dispositivo pode danificar-se, além disso, tem que ser robusto o suficiente para poder ser moldado na sua forma e ao mesmo tempo duradouro.
A escolha cuidadosa dos materiais desempenha um papel crucial na integridade e na longevidade do AGILE, garantindo que o dispositivo funcione de maneira eficiente e confiável.
Vídeo – AGILE Concentrador ótico para painéis solares
