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O que aconteceu com a energia ubíqua? O pioneiro solar transparente

A ideia de aproveitar a energia solar por meio de painéis solares transparentes já existe há décadas, mas foi somente na década de 2010 que essa tecnologia inovadora finalmente se tornou realidade.

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), liderada por Vladimir Bulović, Miles Barr e Richard Lunt, liberado a primeira célula solar transparente autêntica reconhecida pela indústria em 2011

Janela de célula solar transparente da Ubiquitous Energy

A tecnologia envolvida

Ao contrário das tecnologias solares tradicionais baseadas em c-Si, esta célula transparente adota materiais fotovoltaicos orgânicos e uma nova estrutura para absorver seletivamente a luz no ultravioleta (UV) e próximo ao infravermelho Espectro NIR e gerar eletricidade.

Para a versão inicial desta célula, ele utiliza um doador orgânico molecular, ftalocianina de cloroalumínio (ClAlPc), e um aceitador molecular, fulereno (C60), como materiais de absorção. Ao contrário dos contatos metálicos visíveis em células tradicionais, os eletrodos desta célula usam materiais de alta transparência e são aplicados usando técnicas de revestimento e deposição.

Esta célula transparente do MIT também inclui um refletor Bragg distribuído (DBR) que é feito de camadas alternadas de TiO2 e SiO2, que é projetado para refletir a luz NIR de volta para as camadas ativas para aumentar a eficiência.

Com esses elementos inovadores, a célula pode capturar seletivamente luz UV e NIR, que é então convertida em energia elétrica limpa. Enquanto isso, a maior parte da luz visível pode passar.

Como essa tecnologia pode ser aplicada em substratos transparentes, como fachadas de vidro e janelas de edifícios, ela desbloqueia um novo e grande potencial para abastecer a implantação solar em áreas urbanas onde o espaço tradicional para instalações solares é limitado. Em conjunto com isso, o desenvolvimento de a energia fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV) tem crescido rapidamente.

A Fundação da Energia Ubíqua

Energia ubíqua

Reconhecendo o potencial comercial dessa tecnologia, Bulović, Barr, Lunt e outro sócio, Bart Howe, cofundaram a empresa Ubiquitous Energy no final de 2011. 

Grandes pesquisadores se uniram ao esforço e trouxeram sua experiência para otimizar ainda mais essa tecnologia por meio da exploração de vários materiais semicondutores e arquiteturas de dispositivos que poderiam gerar maior eficiência e melhores transparências.

Como o nome indica, os fundadores pretendiam integrar perfeitamente esta nova tecnologia solar nas superfícies e superfícies do dia a dia. transformá-los em geradores de energia solar. Isso está enraizado em sua visão mais ampla de minimizar a pegada de carbono da paisagem urbana e contribuir para o desenvolvimento de edifícios com emissão zero (ZEBs).

O desenvolvimento

Desde sua criação, a Ubiquitous Energy tem se dedicado a impulsionar a comercialização de sua tecnologia solar transparente.

Em 2012, construída sobre a tecnologia do MIT, a empresa usou materiais disponíveis comercialmente para desenvolver seu primeiro revestimento solar transparente e deu ao produto a marca UE Power. Este trabalho também levou a investimentos privados e financiamento de bolsas da National Science Foundation.

Em 2014, a Ubiquitous Energy mudou-se de Cambridge, Massachusetts, para o Vale do Silício, na área da Baía de São Francisco, inaugurando uma linha de P&D de prototipagem rápida.

Com essa linha de P&D, a empresa fez grandes progressos e trouxe grandes melhorias para sua tecnologia. Na Semana de Exibição 2015, apresentou pela primeira vez demonstrações públicas de sua tecnologia aprimorada de células solares transparentes e a batizou de ClearView Power.

Em 2018, a Ubiquitous Energy anunciou parcerias com fabricantes de vidro AGC e NSG para impulsionar o desenvolvimento de tecnologia solar transparente para janelas residenciais e comerciais.

Então, em 2019, a empresa comissionou uma linha de fabricação piloto e iniciou a produção de suas janelas solares de tamanho padrão. A partir de então, as janelas geradoras de energia da empresa foram instaladas em edifícios em todo o mundo, incluindo sua sede, projetos na Michigan State University, Boulder Commons no Colorado e vários locais da NSG. No mesmo ano, a empresa certificou um novo recorde mundial desempenho para sua janela de célula solar transparente com eficiência de conversão de 9.8% e uma transparência visível média de 38.3%.

Em 2022, a Ubiquitous Energy fechou uma rodada de financiamento de US$ 30 milhões, incluindo um investimento do fabricante de janelas e portas de consumo Andersen Corporation. Ela também anunciou o plano de iniciar a produção em massa no início de 2024 e uma visão estratégica de ter um bilhão de pés quadrados de vidro transparente para janelas instalados globalmente até 2050. No mesmo ano, também foi premiada como Empresa Verde do Ano de 2022 pelo Business Intelligence Group.

Estatísticas revelam que a empresa arrecadou mais de US$ 70 milhões em financiamento até o momento de investidores privados, bem como de agências nacionais e regionais.

A licença repentina

Apesar de sua tecnologia e parcerias promissoras, de acordo com um e-mail interno em abril de 2024, a Ubiquitous Energy começou a licenciar funcionários e, no final do mês, havia rescindido seu emprego.

Até agora, parece que a Ubiquitous Energy está à beira do fechamento, sem comentários públicos da empresa sobre seus planos futuros ou possíveis esforços de reestruturação.

Por que a licença?

Conforme relatado por fontes públicas, o pico de receita da empresa em 2023 foi de apenas US$ 1.1 milhão, o que contrasta fortemente com o valor do financiamento de US$ 70 milhões. Em outras palavras, sua receita pode não ter sido suficiente para sustentar suas operações e ambições de crescimento.

Para nos aprofundarmos mais, a licença reflete a dificuldade no caminho para a adoção generalizada da inovadora tecnologia solar transparente da empresa.

Com a economia a encarar a recessão, os custos mais elevados, mas as eficiências relativamente baixas desta tecnologia estão a dissuadir alguns promotores de projectos, apesar da sua capacidade de fornecer energia limpa no local sem comprometer a estética. Além disso, a instalação desses produtos de células transparentes pode exigir expertise que aumenta ainda mais os custos. À luz desses fatores, os desenvolvedores que anteriormente demonstraram interesse podem agora estar inclinados a explorar soluções alternativas de células transparentes ou aplicar painéis tradicionais.

Outras soluções?

Na verdade, a Ubiquitous Energy é apenas uma das áreas no campo da tecnologia solar transparente. 

Fundada em 2014, a UbiQD é outra empresa-chave neste campo. Ela alavanca a tecnologia licenciada do Laboratório Nacional de Los Alamos e do MIT para desenvolver seus produtos solares transparentes de ponta. Diferentemente da tecnologia de revestimento da Ubiquitous Energy, a UbiQD emprega tecnologias de ponto quântico de baixo custo e baixa toxicidade para absorver, regular e converter a luz solar em energia solar.

Embora não sejam soluções solares transparentes verdadeiramente autênticas, as tecnologias de película fina, como CIGS e Painéis solares transparentes de CdTe fornecer um compromisso prático ao fornecer geração de energia relativamente confiável a custos reduzidos.

Com o desenvolvimento contínuo da urbanização, a demanda por soluções solares transparentes não será natimorta. Como um todo, a tecnologia ainda está em sua infância e o futuro parece promissor.

  1. José Blecker diz:

    Pensei que havia uma empresa canadense que desenvolvia janelas solares. Por favor, aconselhe.

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