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Enhanced Energy Production of Heat and Electricity by a combined Solar Thermionic-Thermoelectric Unit System

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Generazione combinata di calore ed elettricità

I ricercatori finanziati dall'UE hanno studiato un nuovo concetto di progettazione allo scopo di aumentare l'efficienza con la quale l'energia solare può essere convertita in elettricità. Il sistema ha inoltre raccolto il calore disperso per la cogenerazione di calore ed energia elettrica.

Energia

Le tecnologie di concentrazione solare (Concentrating Solar Power, CSP) utilizzano specchi per la concentrazione dell'energia proveniente dalla luce solare e per la sua conversione in calore allo scopo di produrre energia elettrica tramite una turbina a vapore o un motore termico. I sistemi di generazione combinata di calore ed elettricità raccolgono il calore utilizzabile prodotto durante la generazione di elettricità in un unico processo ad elevata efficienza. I ricercatori impegnati nel progetto E2PHEST2US , finanziato dall'UE, hanno studiato un nuovo modulo di conversione per l'energia CSP. Il modulo di conversione utilizza convertitori termoionici e termoelettrici collegati termicamente in serie sviluppando materiali avanzati per la conversione termoionica a 700-900 °C. Si tratta di una temperatura superiore rispetto al solito per l'energia CSP ma inferiore rispetto alla temperatura normalmente necessaria per la conversione termoionica (più di 1 300 °C). La fase termoelettrica ha facilitato lo sfruttamento delle temperature da 400 °C a temperatura ambiente. È stato progettato un sistema di recupero del calore per la raccolta del calore di scarto a temperature intermedie per la cogenerazione. Inoltre, è stato realizzato un cavo ibrido unico in grado di trasportare sia fluidi ad alta temperatura che elettricità. I risultati della ricerca sono confluiti nella presentazione di tre domande di brevetto. Un prototipo in scala ridotta del sistema solare ha sottolineato i successi in termini di prestazioni dei nuovi materiali e delle nuove tecnologie e ha indicato le aree in cui proseguire la ricerca e l'ottimizzazione.

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