Una interesante investigación realizada por el ingeniero de la Universidad de Duke Nico Hotz (1), desarrollo un sistema híbrido que puede extraer mas energía util de la radiación solar, para ello desarrollo un sistema que consta de una combinación de agua y metanol en un circuito de tubos de vidrio el cual al ser expuesto a los rayos del sol, son calentado y producir dos reacciones catalíticas, produciendo hidrogeno de una manera mas eficiente que otros sistemas actualmente, sin generación de impurezas o contaminantes relevantes.
El hidrógeno es almacenado y utilizado desde celulas de combustible. El ing. Hotz para su estudio y analisis de su sistema hibrido realizo comparaciones entre tres tecnologías disponibles para determinar el rendimiento exergico (2), siendo el de agua metanol el mas eficiente.
De acuerdo con lo señalado por Hotz, el sistema híbrido alcanzado eficiencias exergético del 28,5 por ciento en el verano y el 18,5 por ciento en el invierno, superiores a las eficiencias de 5 a 15 por ciento para el los sistemas convencionales en el verano, y un 2,5 por ciento a 5 en el invierno. Hotz, profesor asistente de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales en el Pratt de Duke Facultad de Ingeniería.
En cuanto a los costos, se realizó un análisis y se encontró que el híbrido solar-metanol es la solución menos costosa, teniendo en cuenta los costos de instalación total de 7.900 dólares (5.500 euros) si se diseñan para cumplir los requisitos en el verano, aunque definitivamente es aún mucho más caro que un generador convencional alimentado a combustibles fósiles.
El sistema se presenta como una solución para áreas remotas donde la posibilidad de contar con energía eléctrica de las redes no es posible; sin embargo, dependiendo del lugar (nivel de radiación solar es muy importante) y dimensionamiento, cubre las necesidades en verano y en invierno posiblemente no, pero depende del área disponible en los techos de las casas para poder atenderlos plenamente.
Mayor información en DUKE
(1) Nico Hotz, profesor asistente del departamento de Ing. Mecánica de la Pratt School de Engineering de la Universidad de Duke
(2) De Exergía, la cual es una propiedad termodinámica que permite determinar el potencial de trabajo útil de una determinada cantidad de energía que se puede alcanzar por la interacción espontánea entre un sistema y su entorno. Informa de la utilidad potencial del sistema como fuente de trabajo. También se define de otra forma la exergía a la porción de la energía que puede ser transformada en trabajo mecánico, la parte restante, sin utilidad práctica, recibe el nombre de anergía o entropía. La exergía determina de forma cuantitativa el valor termodinámico de cualquier recurso, y permite analizar rigurosamente el desperdicio de los recursos en las actividades de la sociedad, estableciendo pautas para su ahorro y uso eficiente.
(3) ASME – American Society of Mechanical Engineers
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