Onderzoekers hebben een nieuw gezamenlijk systeem ontwikkeld dat energie uit de zon haalt en met toevoeging van biomassa gedurende het jaar 100 procent van de verwarming kan leveren die nodig is voor een huis met één verdieping. In de warmere maanden kan het systeem overtollige elektriciteit opwekken die kan worden doorverkocht aan het net. Het systeem is tot nu toe alleen op simulatieniveau ontwikkeld en getest, maar het lijkt een uitstekend potentieel te hebben.
In ’the Journal of Renewable and Sustainable Energy’ schetsen onderzoekers in China en de Verenigde Staten een computersimulatiemodel dat de uitdaging van de inherente intermitterende zonne-energie aanpakt door biomassa toe te voegen als een andere hernieuwbare energiebron om een betrouwbare, betaalbare verwarmingsoplossing te ontwikkelen en tegelijkertijd de uitstoot van kooldioxide te verminderen.
“We hebben laten zien hoe dit hybride systeem een schonere en energiezuinigere verwarmingsoplossing kan bieden dan fossiele brandstoffen in eengezinswoningen”, legden de onderzoekers uit, eraan toevoegend dat “het systeem bijzonder kosteneffectief zou zijn in plattelandsgemeenschappen. Boerderijen bevatten grote hoeveelheden Biomassa in de vorm van landbouwafval kan gecombineerd worden met zonne-energie.”
Het voorgestelde hybride systeem van zonne-biomassa is gebaseerd op gedistribueerde technologie van meerdere generaties die fotovoltaïsche-thermische (PV/T) en biomassa-energiebronnen integreert.
Biomassa wordt geproduceerd uit hernieuwbaar organisch materiaal, zoals maïskolven, notendoppen, houtpulp en voedsel en dierlijk afval. Een PV/T-systeem, bestaande uit PV-panelen en thermische collectoren, is een opkomende technologie die zonne-energie omzet in zowel warmte als elektriciteit met een hogere energieconversie-efficiëntie.
Studies naar opkomende gedecentraliseerde hybride systemen hebben zich gericht op buurten en commerciële glastuinbouwbedrijven. De onderzoekers evalueerden hun systeem op basis van de verwarmingsbehoeften van een gelijkvloers huisje van november tot maart in het noordwesten van China, waar de temperatuur in de winter onder de min 20 graden Celsius kan dalen.
Van de totale energie-input heeft de PV/T-collector 52% van de elektrische energie gegenereerd en 8% van de beschikbare thermische energie opgevangen. De biomassa wekte de resterende 40% op van de elektriciteit die nodig is om het huis te verwarmen.
De onderzoekers ontwikkelen nu een model voor biomassa/zonnestelsels om te voldoen aan de verwarmings- en koelingsbehoeften van een klein commercieel gebouw en zijn, indien succesvol, van plan om een prototype te ontwikkelen voor proeftesten.
