Хотя многим жителям средней полосы России сложно в это поверить, на нашей планете полно мест, где нет проблем с солнечным светом на протяжении 12 месяцев в году, а вот с пресной водой и электроэнергией там бывают перебои. В этом случае на помощь местным жителям приходят солнечные батареи и установки опреснения воды, но те и другие пока не столь эффективны экономически, как того хотелось бы их пользователям.

Как поясняет издание Computerworld, компании IBM в сотрудничестве со швейцарской компанией Airlight Energy удалось разработать фотоэлектрический концентратор, который гораздо эффективнее существующих солнечных батарей, и при этом позволяет обогревать или охлаждать жилище и опреснять воду. На параболической поверхности расположены зеркала из алюминиевой фольги толщиной 0,2 мм с серебряным напылением, которые концентрируют солнечный свет на фотоэлектрическую систему, преобразующую энергию света в электрическую.

Проблема заключается в том, что концентрированный луч света сильно нагревает устройство, занимающееся преобразованием солнечной энергии в электрическую, и большинство аналогичных систем не способно пережить температуру свыше 1500 градусов по Цельсию. IBM использовала свой опыт по охлаждению суперкомпьютеров с использованием системы микроканалов, по которым циркулирует жидкость. В итоге температуру фотоэлектрических элементов удалось удержать на уровне 105 градусов Цельсия. Нагретую воду можно использовать для отопления помещений или в системе кондиционирования с абсорбером. Кроме того, энергия нагретой воды может использоваться в установке опреснения морской воды, которая идёт в комплекте.

Система из 36 зеркал эллиптической формы общей площадью 40 кв.м и высотой около 10 метров способна производить более 1300 литров пресной воды в день, а также вырабатывать до 12 кВт электроэнергии и 20 кВт тепловой энергии. Вся установка весит 10 тонн и использует в своей конструкции преимущественно алюминий и бетон. Одной установки хватит на несколько небольших домов. Серийное производство будет запущено к 2017 году, стоимость продукта разработчики пока не называют. В отличие от плоских солнечных панелей, параболический концентратор IBM/Airlight способен превращать в электроэнергию до 80% солнечного света, тогда как эффективность плоских панелей не превышает 15-20%. Солнечный луч усиливается системой зеркал в 2000 раз. Зеркала нужно менять каждые 10-15 лет, а фотоэлементы – раз в 25 лет. Вся система способна служить до 60 лет. Несомненно, в регионах с достаточным количеством ясных дней подобные решения смогут найти широкое применение, если разработчикам удастся предложить вменяемые цены.