Команда исследователей из Технологического университета Наньян в Сингапуре (NTU Singapore) разработала «умное» устройство для сбора дневного света и передачи его в подземные хранилища, уменьшая потребность в использовании традиционных источников энергии для освещения.

Чтобы разработать устройство для сбора дневного света, которое могло бы устойчиво удовлетворить эту потребность, команда NTU черпала вдохновение в увеличительном стекле, которое можно использовать для фокусировки солнечного света в одну точку.

Они использовали стандартный акриловый шар, одиночное пластиковое оптическое волокно - тип кабеля, по которому луч света передается от одного конца к другому и двигатели на базе компьютера.

Устройство находится над землей и, как линза увеличительного стекла, акриловый шар действует как концентратор солнечного света, позволяя параллельным лучам солнечного света формировать резкий фокус на его противоположной стороне. Затем сфокусированный солнечный свет собирается на одном конце оптоволоконного кабеля и транспортируется по нему к концу, который находится под землей. Затем свет излучается напрямую через конец оптоволоконного кабеля.

В то же время небольшие двигатели с помощью компьютеров автоматически регулируют положение собирающего конца волокна, чтобы оптимизировать количество солнечного света, которое может приниматься и переноситься при движении солнца по небу.

Устройство преодолевает несколько ограничений современной технологии сбора солнечной энергии. В обычных солнечных концентраторах большие изогнутые зеркала перемещаются мощными двигателями для выравнивания зеркальной тарелки по отношению к солнцу. Компоненты этих систем также подвергаются воздействию таких факторов окружающей среды, как влажность, что увеличивает требования к техническому обслуживанию.

Устройство NTU разработано для использования круглой формы акрилового шара, избавляя систему от сверхмощных двигателей для выравнивания с солнцем и делая ее компактной.

Разработанный исследователями прототип весит 10 кг и имеет общую высоту 50 см. Чтобы защитить акриловый шар от воздействия окружающей среды, ультрафиолета и пыли, исследователи также создали из поликарбоната прозрачную куполообразную крышку толщиной 3 мм.

Профессор Ю, ведущий автор исследования, сказал: «Наши инновации включают коммерчески доступные готовые материалы, что делает их потенциально очень легкими для производства в больших масштабах. Из-за нехватки места в густонаселенных городах мы намеренно разработали систему сбора при дневном свете. Система должна быть легкой и компактной. Это сделало бы наше устройство удобным для встраивания в существующую инфраструктуру в городской среде».