O que é um sistema de prato / Stirling?
O sistema de prato / Stirling é uma fonte de energia renovável que gera energia usando espelhos dispostos parabolicamente para refletir a luz do sol em um pequeno receptor focal, aquecendo assim uma câmara de gás conectada a um pistão e eixo de acionamento. O eixo de acionamento alimenta um gerador que produz eletricidade a ser distribuída para uma rede.
Ao contrário das células solares fotovoltaicas convencionais (PV) que registram entre 10% e 18% de eficiência, os sistemas de prato / Stirling são capazes de converter cerca de 25% da energia disponível da luz solar em eletricidade. Os sistemas de prato / Stirling são comumente chamados de sistemas elétricos solares térmicos, para diferenciá-los dos painéis solares convencionais. Os sistemas de pratos / Stirling são montados em pedestais motorizados programados para garantir que os espelhos continuem voltados para o sol durante o dia.
Um sistema de prato / Stirling inclui dois componentes; o prato solar, que é simplesmente um espelho parabólico ou conjunto de espelhos, e um motor Stirling, um motor de ciclo fechado que opera silenciosamente usando qualquer fonte de calor. A eficiência do motor Stirling se aproxima da máxima eficiência teórica de qualquer motor, conhecida tecnicamente como eficiência do ciclo de Carnot.
O motor Stirling usa um volume fixo de gás que nunca sai da câmara. Um ciclo alternado de aquecimento / resfriamento garante que haja um suprimento constante de gás resfriado a ser aquecido pela fonte de energia térmica. Como não há escapamento em um motor Stirling, eles são ideais para uso em veículos furtivos, como submarinos. Como os motores Stirling podem produzir eletricidade usando qualquer fonte de energia térmica, os sistemas de prato / Stirling às vezes usam combustão para gerar calor durante a noite, quando não há raios solares disponíveis.
O motor Stirling foi patenteado pelo ministro escocês Robert Stirling em 27 de setembro de 1816, embora o motor não tenha sido usado em aplicações sérias até a virada do século. Hoje, um sistema típico de prato / Stirling fornece um kW de potência por metro quadrado de espelho usado. No final de 2004, a Sandia National Laboratories, em cooperação com a Stirling Energy Systems, Inc., construiu um pequeno protótipo de uma usina de Stirling que gera eletricidade suficiente para abastecer mais de 40 residências. A usina protótipo custou quase US $ 1 milhão, mas os cientistas afirmam que, uma vez em produção, usinas de tamanho semelhante podem custar menos de um terço desse custo, tornando os sistemas de pratos / Stirling competitivos com os sistemas de geração de eletricidade mais convencionais.