Concentradores Fluidinámicos Solaculture
Toldos de matriz Solaculture soportados por aros de alambre
Las matrices de Solaculture recogen y concentran de manera fluida la energía solar térmica directa y difusa absorbida por las regiones terrestres cubiertas. Las tomas de aire de generadores, calentadores o chimeneas alimentados por motor se utilizan para crear presiones ligeramente subatmosféricas dentro de las regiones cubiertas por cubiertas de tela microporosas transparentes (cubiertas de cultivos). La presión subatmosférica provoca la entrada de aire atmosférico a través de los toldos porosos y dirige el aire dentro de los toldos hacia las entradas de aire y el aire es calentado por la tierra a medida que viaja hacia las entradas. La pérdida de calor de las plantas y la tierra hacia el medio ambiente local se debe principalmente a la convección y la evaporación, y ambos mecanismos se evitan en Solaculture por el paso interno de aire a través de los toldos porosos y por el flujo de la capa límite a lo largo de las superficies internas del toldo. La entrada de aire a través de las cubiertas evita el escape de aire y gas, enfría las cubiertas y reduce el arrastre del flujo de aire a lo largo de los interiores del dosel.
Las matrices de Solaculture recolectan y concentran agua del vapor atmosférico, de la precipitación y de las regiones y plantas terrestres cubiertas dentro de la matriz. El escape de los motores de combustión interna o externa o calentadores alimentados con “aire” de las matrices de Solaculture contiene vapor de agua de la atmósfera local, el agua evaporada de las plantas y la tierra y el agua de combustión del biogás producido dentro de la matriz y del cofuel suministrado . El porcentaje de agua en el escape es mucho mayor de lo que la atmósfera puede contener como vapor y gran parte de él se condensa al salir. Se puede recolectar agua adicional con intercambiadores de calor de bajo costo. Parte del calor, el agua y el CO 2 pueden devolverse a la matriz para el crecimiento de las plantas. Los sistemas Solaculture pueden ser productores netos de agua y producir agua destilada para una variedad de usos.
Las aguas residuales de las aguas residuales municipales, la cría de animales y la agricultura causan un exceso de nutrientes en las vías fluviales, lagos y océanos. El agua y los nutrientes pueden tener un gran valor en los arreglos de Solaculture para el crecimiento de plantas, algas y para la producción de biocombustibles. Las matrices de Solaculture se evaporan, concentran y condensan el agua para su reutilización.
Las matrices de Solaculture pueden recolectar y concentrar biogás (metano e hidrógeno) de procesos microbianos dentro de la tierra asociados con plantas, rellenos sanitarios, sitios de remediación, aguas residuales, basura, pantanos, pantanos, depósitos, minas de carbón, pilas de carbón, arenas bituminosas, pozos de petróleo y gas. regiones, rumiantes u otras fuentes. Las matrices de Solaculture pueden producir biogás in situ en cooperación con las comunidades microbianas que se producen y prosperan en el entorno local en lugar de eliminar y transportar plantas a instalaciones de procesamiento remotas para convertirlas en biocombustibles. El metano atmosférico es una preocupación en el cambio climático y muchas fuentes existentes, como los vertederos, las regiones productoras de petróleo y gas, los estanques de aguas residuales, los lotes de alimentación animal y las turberas pueden ser capturados económicamente por los arrays de Solaculture.
La forma más económica de reducir el CO2 atmosférico es aumentar la materia vegetal y almacenar los productos de descomposición resultantes en la tierra local. El “Evento Azolla” de hace 50 millones de años es un ejemplo de cómo este proceso puede reducir drásticamente el CO2 atmosférico.
Los concentradores fluidos dinámicos de Solaculture pueden proporcionar alimentos, agua, electricidad, combustible y calor a bajo costo, y Solaculture puede aumentar el crecimiento de las plantas y las regiones donde se pueden cultivar las plantas mejorando el ambiente de la planta a través del control mejorado de la luz solar, el agua, el aire, el CO 2 , y temperatura. Al utilizar también la tierra local para el almacenamiento a corto y largo plazo de combustible, calor, agua y para el secuestro de CO 2 a través de plantas y sus productos de descomposición, Solaculture puede satisfacer mejor las necesidades de la vida con la adición de beneficios climáticos.
Las cubiertas transparentes porosas de bajo costo (~ $ 0.5 / m 2 ) como Agribon AG-19 se usan actualmente para aumentar los rendimientos de los cultivos y se pueden usar cubiertas similares en los arreglos de Solaculture. Solaculture es especialmente atractivo para regiones fuera de la red y residencias independientes, incluida la provisión de agua, reciclaje de agua y conversión de energía de aguas residuales, basura y desechos agrícolas. La tierra de bajo costo, inadecuada para la agricultura convencional, puede ser productiva con Solaculture.
Gran parte de los EE. UU. Recibe 2.000kwh / m 2 / año de radiación solar, y la energía solar puede tener un valor considerable en la evaporación y concentración de agua, calor, crecimiento de cultivos, secado de cultivos y producción de biocombustibles.
Los concentradores solares fluidos dinámicos Solaculture son mucho menos costosos que los concentradores solares radiativos y ofrecen muchos beneficios adicionales. Los concentradores solares fluidos dinámicos de Solaculture pueden tener relaciones de concentración mucho más altas que los concentradores solares radiativos, y pueden ser mucho más eficientes. Las matrices de Solaculture pueden usar radiación solar directa y difusa, y no requieren seguimiento o espaciado.
La extracción de aire para un generador accionado por motor cofueled de una matriz Solaculture de 10 hectáreas (100,000 m 2 ) a través de un conducto de 1 m 2 produce una relación de concentración de 100,000 para aire calentado con energía solar, biogás y agua. Una radiación solar neta de 1kw / m 2 produce una entrada térmica de 100MW.
Solacultura para vertederos
Rellenos sanitarios puede cubrirse con matrices de Solaculture y el “gas de relleno sanitario” emitido puede usarse para abastecer de combustible a calentadores o generadores accionados por motores.
Las cubiertas bajas del túnel pueden ser soportadas por aros de alambre periódicos. El alambrón de acero de 3/16 “de diámetro se usa comúnmente y cuesta ~ $ 0.35 / lb en cantidad de compra.
Las matrices de Solaculture pueden usar energía solar para aumentar la temperatura promedio del vertedero y así aumentar la productividad microbiana y la evaporación del agua contenida, un proceso que requiere una gran cantidad de energía térmica.
La EPA de EE. UU. Estima 5 Tg de emisiones de metano y 100 Tg de emisiones equivalentes de CO2 de los vertederos de EE. UU. En 2012, aproximadamente el 18% del total de emisiones de metano antropogénico de EE. UU. En 2012.
El valor anual de metano en vertederos de EE. UU. (5 Tg) es de ~ $ 220 mil millones.
Los costos de la tapa del vertedero a menudo exceden los $ 50.00 / m 2 Los medios de cobertura de fila microporosos utilizados para la protección de cultivos (Agribon AG-19) cuestan ~ $ 0.5 / m 2 .
La EPA de EE. UU. Estima que el costo del pozo de metano en los vertederos es de ~ $ 6.00 / m 2 y existe un costo adicional de extracción asociado con la plomería y los sopladores.
Las marquesinas de Solaculture se pueden colocar en vertederos operativos o cerrados para la producción de energía.
Los sistemas Solaculture ofrecen costos y tiempos de construcción más bajos que los conjuntos de tapa y pozo convencionales y pueden proporcionar agua dulce y calor además del combustible.
Solaculture ofrece una solución rentable a un problema ambiental.
Los agricultores han aprendido a utilizar la energía solar de manera rentable y Solaculture ofrece a los agricultores un rango mucho más amplio.