Konfiguracje takich innowacji są bardzo zróżnicowane. Najczęściej to energia słoneczna wspiera urządzenia i infrastrukturę wodną. Są również sytuacje odwrotne, w których elementy hydrosfery stanowią oparcie dla rozwiązań solarnych. W przypadku pływających farm fotowoltaicznych, nabiera to dosłownego znaczenia.
Pomysłowość startupów w tym obszarze jest wręcz nieograniczona. Wiele z rozwiązań „słoneczno-wodnych” znalazło zastosowanie w newralgicznych obszarach przemysłu.
Odsalanie wody za pomocą odtworzonych zjawisk naturalnych
Brytyjski startup SolarWater opracował infrastrukturę dedykowaną do odsalania wody. Urządzenie odzwierciedla naturalny cykl hydrologiczny: parowanie, kondensację i opady. Jedynym źródłem energii w tym układzie jest promieniowanie słoneczne.
Na produkt startupu składa się stalowa, hydrologiczna kula, do której wpływa woda morska. Energia słoneczna jest skupiana za pomocą parabolicznych luster (heliostatów) otaczających kopułę. Dzięki takiemu rozwiązaniu natężenie promieniowania jest równe działaniu 20000 słońc. W wyniku tego procesu woda morska odparowuje, skrapla się i wytrąca jako woda słodka.
Powstała w ten sposób słodka woda może być następnie wykorzystana do celów przemysłowych lub w gospodarstwie domowym. Ponadto, można ją poddać wtórnemu oczyszczaniu i w konsekwencji otrzymać wodę pitną.
Kopuły SolarWater wyróżnia neutralność emisyjna i pozytywny wpływ na równowagę w otaczającym nas ekosystemie.
Hybryda fotowoltaiki i systemu oczyszczania wody
Na świecie 1,2 miliarda ludzi nie ma dostępu do elektryczności, a kolejne 800 milionów do czystej wody. OffGridBox to amerykański startup, który postanowił połączyć produkcję energii elektrycznej ze słońca z systemem odzyskiwania czystej wody z deszczu.
Produkt OffGridBox to kompaktowe i mobilne rozwiązanie w formie kontenera wyposażonego w instalację fotowoltaiczną. W obiekcie znajduje się zbiornik na „deszczówkę”. Kontener może także gromadzić wodę z rzek i mórz.
Magazynowana woda przepływa przez system filtracji zasilany energią elektryczną wytworzoną z promieniowania słonecznego. Woda jest następnie dystrybuowana bezpośrednio do odbiorców. Jednostka została tak zaprojektowana aby jej instalacja i konserwacja mogły zostać przeprowadzone przez nieprzeszkolonych pracowników z podstawowym zestawem narzędzi.
Rozwiązanie może być wzbogacone o takie elementy jak porty USB, WiFi, dodatkowe panele PV, zdalny monitoring czy też system odsalania wody. OffGridBox to produkt całkowicie przyjazny środowisku. Energia elektryczna, którą wytwarza w ciągu jednego roku, wymagałaby spalenia 1,4 tony oleju napędowego.
Oczyszczaniem wody zajął się również fiński startup Solar Water Solutions. Ich system opiera się jednak na odwróconej osmozie, czyli zjawisku, które jest dość powszechnie stosowane w procesie oczyszczania wody.
Systemy są oczywiście zasilane za pomocą energii elektrycznej wyprodukowanej z promieniowania słonecznego. Istnieje też możliwość zastosowania zasilania hybrydowego. Jednostki filtrujące są w stanie oczyścić nawet 7000 litrów na godzinę.
Zeroemisyjne pompy wodne
Zasilanie pompy energią słoneczną to chyba najprostszy przykład połączenia fotowoltaiki z infrastrukturą wodną. Jeszcze bardziej uprościł to indyjski startup Gelsons Corporate. Indyjscy inżynierowie opracowali pompę bezpośrednio zasilaną z paneli fotowoltaicznych. Co w tym przypadku jest innowacją? Otóż zazwyczaj energia z modułów PV jest oddawana do wewnętrznej instalacji elektrycznej (np. w domu) i dopiero później trafia do urządzeń. W produkcie startupu nie ma czynników pośrednich.
Oprócz samej pompy, modułów PV oraz inwertera, w skład zestawu wchodzi kontroler. Ma on dwa zadania. Po pierwsze dopasowuje moc wyjściową, którą otrzymuje pompa, z mocą wejściową dostępną z paneli słonecznych. Po drugie zapewnia ochronę przed wahaniami charakterystyki prądu, dzięki czemu w przypadku zbyt niskiego napięcia system jest wyłączany.
Startup oferuje duże systemy o mocy 5 koni mechanicznych, które dostarczają 124 000 litrów wody dziennie. W przypadku mniejszej skali działalności (np. ogrodnictwo lub woda pitna) stosowane są rozwiązania o mocy znamionowej poniżej 3 kilowatów.
Hybrydowa platforma OZE
Niemiecki startup Sinn Power pracuje nad nowatorską platformą pływającą, która ma łączyć pozyskiwanie energii z fal oceanicznych, wiatru i słońca. Jednostka ma być wyposażona w panele słoneczne o mocy 20 kW, maksymalnie cztery małe turbiny wiatrowe o mocy 6 kW oraz przetwornicę energii fal.
Elektrownie mają dostarczać energię do gospodarstw domowych znajdujących się w pobliżu wybrzeży. Modułowa konstrukcja platformy może być w dowolny sposób rozbudowywana i dostosowywana do panujących warunków i zapotrzebowania.
Wiele sposobów, jeden cel
Rozwój światowej energetyki jest już ukierunkowany w stronę OZE i to najprawdopodobniej nie ulegnie zmianie. Zmieniają się jednak sposoby wdrażania alternatywnych rozwiązań, co potwierdzają powyższe startupy.
Łączenie technologii można traktować jako maksymalizację efektywności wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Ponadto, w taki sposób energetyka odnawialna staje się bardziej dostępna i uniwersalna.
