Il concentratore solare di Singapore incanala la luce del giorno nel sottosuolo

Singapore è affollata. Circa 5,6 milioni di persone vivono già nella piccola nazione insulare, rendendola densamente popolata quanto New York City – e la popolazione è ancora in crescita.

Per fare più spazio ai futuri residenti, il governo sta sfruttando lo spazio sotto la superficie di Singapore, costruendo impianti sotterranei, strutture di stoccaggio e altro ancora.

Ora, i ricercatori della Nanyang Technological University (NTU) hanno sviluppato un concentratore solare compatto per illuminare in modo sostenibile quegli spazi sotterranei – e funziona seguendo automaticamente il sole.

Un concentratore solare è come una lente d'ingrandimento: prende i raggi del sole e li concentra in un fascio di luce caldo.

Di solito, quel raggio viene proiettato su un ricevitore che trasporta l'energia solare in una centrale elettrica dove può essere convertita in elettricità: è come il processo utilizzato per creare elettricità dai pannelli solari standard, ma più efficiente.

In un concentratore solare convenzionale, grandi specchi agiscono come una lente d'ingrandimento, creando il raggio che risplende sul ricevitore. Motori potenti regolano la posizione degli specchi durante il giorno per garantire che catturino la massima quantità di luce solare.

Questi sistemi possono essere enormi e monopolizzare diverse miglia quadrate di terreno con migliaia di specchi e motori. Possono anche essere complicati da costruire e costosi da mantenere.

Il concentratore solare di NTU è progettato per trasportare la luce solare stessa: non avviene alcuna conversione in elettricità. È realizzato con parti standard ed è molto, molto più piccolo dei sistemi convenzionali.

"A causa dei limiti di spazio nelle città densamente popolate, abbiamo intenzionalmente progettato il sistema di raccolta della luce diurna in modo che fosse leggero e compatto", ha affermato il ricercatore Yoo Seongwoo in un comunicato stampa.

"Ciò renderebbe conveniente l'integrazione del nostro dispositivo nelle infrastrutture esistenti nell'ambiente urbano."

Invece di utilizzare specchi per il concentratore solare, NTU ha utilizzato una sfera acrilica trasparente. La luce del sole colpisce la palla e viene concentrata in un raggio proprio come lo sarebbe con uno specchio. Questo raggio risplende quindi in un'estremità di un cavo in fibra ottica e fuori dall'altra estremità, come un tubo per la luce solare.

Poiché la palla è rotonda, cattura la luce solare da qualsiasi direzione – non è necessario spostarla con motori come un concentratore solare a specchio – ma la posizione del raggio concentrato di luce che produce si muove con il sole (come una meridiana inversa) .

Per risolvere questo problema, NTU ha collegato minuscoli motori a chip di computer che potevano essere precaricati con le coordinate GPS di un concentratore solare. Questi motori spostano automaticamente l'estremità del cavo durante il giorno per seguire il raggio.

I sensori vicino all'estremità del cavo misurano la luminosità della luce. Tali misurazioni possono anche far scattare i motori per spostare il cavo se non sembra essere nella posizione ideale.

Una lampadina LED (alimentata dall'elettricità) è posizionata proprio accanto alla sfera: si accende automaticamente di notte e nelle giornate nuvolose, garantendo che la luce raggiunga l'altra estremità del cavo 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Durante i test in una stanza buia, il concentratore solare ha prodotto la luce in modo più efficiente rispetto alle lampadine a LED disponibili in commercio (230 lumen/Watt rispetto a 90 lumen/Watt).

Il team NTU prevede che il sistema venga montato su pali simili a un lampione. Potrebbe quindi fornire luce ai parcheggi sotterranei, agli ascensori e ai passaggi pedonali attraverso il cavo.

Come bonus, la lampadina a LED illuminata di notte e nelle giornate nuvolose fornirebbe luce alle persone in superficie – e a Singapore non mancano certo queste.

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