Concentradores Fluidynamic de Solaculture
Toldos de array de Solaculture apoyados por aros de alambre
Los arreglos de Solaculture recogen y concentran de forma fluida la energía solar térmica directa y difusa absorbida por las regiones de tierra cubiertas. Las tomas de aire de los generadores, calentadores o chimeneas accionados por motor, se utilizan para crear presiones levemente subatmosféricas dentro de regiones cubiertas por toldos de tela microporosa transparente (cubiertas de cultivos). La presión subatmosférica provoca la entrada de aire atmosférico a través de las marquesinas porosas y dirige el aire dentro de las marquesinas a las tomas de aire y el aire es calentado por la tierra a medida que viaja hacia las tomas. La pérdida de calor de las plantas y la tierra al ambiente local es principalmente por convección y evaporación y ambos mecanismos son prevenidos en Solaculture por el paso de aire hacia adentro a través de las copas porosas y por el flujo de la capa límite a lo largo de las superficies interiores del dosel. 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 toldo.
Las matrices de Solaculture recogen y concentran el agua del vapor atmosférico, de la precipitación y de las regiones terrestres cubiertas y las plantas dentro del conjunto. El escape de los motores de combustión interna o externa o calentadores alimentados con “aire” de matrices Solaculture contiene vapor de agua de la atmósfera local, agua evaporada de las plantas y la tierra y el agua de combustión del biogás producido dentro del conjunto 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 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 la planta. Los sistemas de 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 los cursos de agua, lagos y océanos. El agua y los nutrientes pueden tener un gran valor en los arrays 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.
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Arrays de Solaculture pueden recolectar y concentrar biogás (metano e hidrógeno) de procesos microbianos dentro de la tierra asociados con plantas, vertederos, sitios de remediación, aguas residuales, basura, pantanos, pantanos, embalses, minas de carbón, pilas de carbón, arenas bituminosas, petróleo y gas regiones, rumiantes u otras fuentes. Las matrices de Solaculture pueden producir biogás in situ en cooperación con comunidades microbianas que se producen y prosperan en el entorno local en lugar de retirar y transportar plantas a instalaciones de procesamiento remoto para convertirlas en biocombustibles. El metano atmosférico es una preocupación en el cambio climático y muchas fuentes existentes como vertederos, regiones productoras de petróleo y gas, estanques de aguas residuales, lotes de alimentación animal y turberas pueden ser capturadas económicamente por los arrays de Solaculture.
La forma más económica de reducir el CO 2 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 CO 2 atmosférico.
Los concentradores fluidynamic 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 mejorando el entorno de la planta mediante un mejor control de la luz solar, agua, aire y temperatura Al usar también la tierra local para el almacenamiento a corto y largo plazo de combustible, calor y agua, y para el secuestro de CO 2 a través de plantas y sus productos de descomposición, Solaculture puede proporcionar mejor las necesidades de la vida con la adición de beneficios climáticos.
Las cubiertas porosas transparentes de bajo costo (~ $ 0.5 / m 2 ) como Agribon AG-19 se usan actualmente para aumentar el rendimiento de los cultivos y se pueden usar cubiertas similares en los arrays de Solaculture. Solaculture es especialmente atractivo para regiones fuera de la red y residencias independientes, incluida la provisión de agua, reciclaje de agua y alcantarillado, basura y conversión de energía de desechos agrícolas. La tierra de bajo costo, inadecuada para la agricultura convencional, puede hacerse productiva con Solaculture.
Gran parte de los EE. UU. Recibe 2.000 kwh / m 2 / año de radiación solar, y la energía solar puede tener un valor considerable en la evaporación y concentración del agua, el calor, el crecimiento de los cultivos, el secado de cultivos y la producción de biocombustibles.
Los concentradores solares fluidynamic de Solaculture son mucho menos costosos que los concentradores solares radiactivos y ofrecen muchos beneficios adicionales. Los concentradores solares fluidynamic de Solaculture pueden tener proporciones de concentración mucho más altas que los concentradores solares radiactivos, 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 impulsado por motor de una parcela de 10 hectáreas de Solaculture (100.000 m 2 ) a través de un conducto de 1 m 2 produce una relación de concentración de 100.000 para el aire calentado por el sol, el biogás y el agua. Una radiación solar neta de 1kw / m 2 produce una entrada térmica de 100MW.
Solacultura para rellenos sanitarios
Vertederos puede ser cubierto por matrices de Solaculture y el “gas de vertedero” emitido puede usarse para cofalear calentadores o generadores accionados por motor.
Los toldos de túnel bajos pueden ser soportados por aros de alambre periódicos. La varilla de alambre de acero de 3/16 “de diámetro se usa comúnmente y cuesta ~ $ 0.35 / lb en la compra de cantidades.
Las matrices de Solaculture pueden usar energía solar para aumentar la temperatura promedio del vertedero y de ese modo aumentar la productividad microbiana y la evaporación del agua contenida, un proceso que requiere una gran cantidad de energía térmica.
La US EPA calcula emisiones de metano de 5 Tg de emisión de metano y 100 Tg de CO2 de los vertederos de los Estados Unidos en 2012, aproximadamente el 18% de las emisiones totales de metano antropogénico de los EE. UU. En 2012.
El valor anual del metano de vertedero de los Estados Unidos (5 Tg) es ~ $ 220 billones.
Los costos de los límites de los vertederos a menudo exceden los $ 50.00 / m 2 . Los medios de cubierta de fila microporosa utilizados para la protección de cultivos (Agribon AG-19) cuestan ~ $ 0.5 / m 2 .
La EPA de los EE. UU. Estima que el costo del metano para rellenos sanitarios es de ~ $ 6.00 / m 2 y existe un mayor costo de extracción asociado con las tuberías y sopladores.
Los toldos de Solaculture se pueden colocar en rellenos sanitarios operativos o cerrados para la producción de energía
Los sistemas de Solaculture ofrecen costos y tiempos de construcción más bajos que los arreglos de tapa y pozo convencionales y pueden proporcionar agua fresca y calor además de 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 de crecimiento mucho mayor.
