Añadir una fuente de energía de materia orgánica a una unidad de energía solar podría proporcionar el 100% de la calefacción de una casa de una sola planta durante los meses más fríos del año y ayudar al medio ambiente. En los meses más cálidos, el sistema podría generar excedentes de electricidad que podrían venderse a la red.
Los investigadores describen un modelo de simulación por ordenador que aborda el reto de la intermitencia inherente a la energía solar añadiendo biomasa como otra fuente de energía renovable para avanzar en una solución de calefacción fiable y asequible al tiempo que se reducen las emisiones de dióxido de carbono.
Demostramos cómo este sistema híbrido proporciona una solución de calefacción más limpia y eficiente energéticamente que los combustibles fósiles en las viviendas unifamiliares.
El sistema sería ideal para las comunidades rurales, donde las granjas tienen grandes cantidades de biomasa en forma de residuos agrícolas que pueden combinarse con la energía solar para cerrar la brecha eléctrica entre las ciudades y el campo y ayudar al medio ambiente en el proceso.
Gaoyang Hou, coautor del sistema.
El sistema híbrido solar-biomasa propuesto se basa en una tecnología de multigeneración distribuida que integra fuentes de energía fotovoltaica-térmica (PV/T) y de biomasa.
La biomasa se produce a partir de materia orgánica renovable, como cáscaras de maíz, cáscaras de frutos secos, pulpa de madera y residuos alimentarios y animales.
Un sistema FV/T, compuesto por paneles fotovoltaicos y colectores térmicos, es una tecnología emergente que convierte la energía solar tanto en calor como en electricidad con una mayor eficiencia de conversión energética.
Los estudios sobre los sistemas híbridos descentralizados emergentes se han centrado en los barrios y en las explotaciones comerciales de invernaderos. Los investigadores evaluaron su sistema basándose en las necesidades de calefacción de una casa de campo de una sola planta de noviembre a marzo en el noroeste de China, donde las temperaturas en invierno pueden descender a menos 20ºC.
Del total de la energía aportada, el colector FV/T generó el 52% de la energía eléctrica y captó el 8% de la energía térmica disponible. La biomasa generó el 40% restante de la electricidad necesaria para calentar la casa.
Durante toda la temporada de calefacción, la energía solar predomina en el suministro de energía, mientras que la generación de energía de la biomasa entra en acción cuando se necesita para compensar el déficit energético.
Más información: aip.scitation.org
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