Рогер Ангел је астроном чији су иновативни дизајни за огледала у телескопу радикално трансформисали начин на који видимо звезде и галаксије. Развио је лагана огледала са медом за највеће и најснажније телескопе на свету, укључујући Велики двогледни телескоп на планини Грахам у Аризони и џиновски Магеллан телескоп који се тренутно гради у Чилеу. Он је регентски професор и шеф лабораторија за зрцале опсерваторије Стеварда на Универзитету у Аризони (УА) и МацАртхур-ов „генијални грант“. 2010. године освојио је престижну Кавли награду за астрофизику. Али у последње време више размишља о животу на нашој сопственој планети.
„Бринуо сам се због глобалног загревања“, каже Ангел, и почео је да размишља о решењима која су смешна (и на крају ограничена на трошкове) као постављање огромних сунчевих сенки у простор за хлађење планете. Али када га је супруга упитала: "Зар не можете да учините нешто у вези са глобалним загревањем?", Почео је озбиљно размишљати о томе како се огледала његовог телескопа могу користити за производњу чисте енергије. Сада је Ангел направила систем који користи огледала са малим соларним ћелијама да искориштава светлост и производи електричну енергију, систем који има потенцијал да буде исплативији од било чега другог на тржишту.
Покушај да се искористи снага сунца није ништа ново; многе компаније и проналазачи деценијама анализирају проблем како најефикасније сакупљати, претворити и користити соларну енергију. Технологија фотонапонских (ПВ) ћелија које хватају сунчеве зраке побољшала се с временом, али остало је неколико лепљивих делова слагалице за производњу соларне струје. Нека од тих питања укључују количину топлоте створене постојећим техникама, простор потребан за соларне ћелије и трошкове.
Ангел се са тим новим системом бави неким од ових проблема. "То је комплетна самостална јединица која светлост претвара у енергију и одбија топлину", каже он. Око његове Туцсон лабораторије разбацани су алати, остаци метала, комадићи ПВ ћелија и други комадићи контрацепције. Ако се саставе, састојат ће се од неколико квадратних огледала причвршћених на велики, лагани челични оквир који изгледа као теретана у џунгли. Свако огледало рефлектује светлост у сопствену јединицу за претворбу напајања у облику коцке (ПЦУ) инсталирану изнад његовог центра. ПЦУ је мала кутија са стопљеном куглицом силике на крају која је окренута према огледалу. Док сунчева светлост удара у огледало, параболични облик огледала фокусира сноп директно у куглу, што заузврат фокусира светлост на закривљени матрикс од 36 сићушних ПВ ћелија. Ћелије су оно што светлост претвара у електричну енергију.
Свако огледало рефлектује светлост у сопствену јединицу за претворбу напајања у облику коцке (ПЦУ) инсталирану изнад његовог центра. (Љубазношћу Рехнуа) 
Астроном Рогер Ангел покушава да искористи снагу сунца новом технологијом развијеном за телескопе. Соларни трацкер на слици тренутно производи 2 кВ електричне снаге. (Љубазношћу Универзитета у Аризони) 
Затварање претвореног система, показује куглу од силикагела промјера 5 "и рефлективну кутију у којој се налазе ћелије троструког споја. (Љубазношћу Универзитета у Аризони) „Ћелије претварају око 40 одсто светлости у електричну енергију“, каже Ангел, напомињући да је ово веома ефикасно за соларни систем напајања. Његова иновација такође садржи систем за хлађење који користи технологију сличну оној која се користи за рачунарске чипове и аутомобилске моторе. "Ово омогућава да чипс остане изузетно хладан: 20 степени Ц изнад температуре спољног ваздуха", каже он. Расхладни систем има додатну корист јер не користи било коју воду, ресурс који је посебно драгоцен у пустињи у којима делује много соларних система; Уместо тога се користи рециркулирана расхладна течност.
„Нико никада није изградио систем који користи тако ефикасну, лагану структуру свемирског оквира да минимизира количину челика и да држи огледала. Нико није направио огледала са дубоким осунчаним стаклима која су практична и јефтина попут овог, а нико није направио ПЦУ попут овог ", каже Ангел.
Сагласан је и Алек Цронин, физичар са Универзитета у Аризони који врши истраживања независна од Анђела на ПВ соларним ћелијама. Ангел је „оптимизирао [овај соларни систем] попут телескопа“, каже Цронин. „Ово је пример истезања коверте у новом правцу. Дизајнирао га је с најмање челика и гвожђа. У будућности ћемо видети више од овога. Он води индустрију. "
Ангел каже да његов дизајн има „наслеђе из астрономије“. Али телескопи у астрономији користе се за концентрисање веома слабе, далеке светлости, док огледала овде играју другачију улогу. „Прешли смо од једне крајности израде најсавршенијих огледала које се можете сјетити, до огледала са најнижим трошковима која су„ довољно добра “. “
Можда су јефтиније, али ви не бисте хтели да стојите у жаришту једног од његових огледала. Ангел је недавно тестирала огледало широко три метра које је фокусирало сунчеву светлост на комад челика дебљине шест милиметара. За 15 секунди греда је изгорела рупу у челику величине четвртине.
Поред огледала, остали критични елементи његовог система су ПВ ћелије у ПЦУ. Уместо да користи типичне силиконске соларне ћелије, он одозго баца поглед: „Оно што ми је запело за око је да су недавно врсте ПВ ћелија које се користе у свемиру [на пример за напајање свемирске станице] прилагођене за употребу на земљу ", каже он. „Од светлости која долази у њих претворите двоструко више енергије у електричну енергију.“ То штеди новац и простор у систему. „Многи су приметили предивна својства“ новијих ћелија, које се зову ПВ ћелије са троструким спајањем, „али изазов је да се концентрирано светло пробије на њих без пухања буџета“.
Познати научник пробија се због буке глобалног загревања и износи чињеницеПомоћу силика кугле сунчево зрачење које пада на огледало може се усредсредити на подручје ћелије величине једне хиљаде огледала, а трошкови ћелија постају једна десетина толико по вати генериране у поређењу са соларном енергијом панели који не користе Ангел технологију.
Анђелов циљ је да створи соларну електричну енергију по цени која се надмеће са фосилним горивима, што данас не постоји. „Мислим да оно што радимо има добре шансе. Архитектура коју смо развијали последњих неколико година нови је приступ и посебно је усмерена на достизање ниских трошкова. “
Део његове исплативости произилази из Анђелове способности да се користи на производним процесима који су већ успостављени. Његов патентирани и патентирани систем (који покрива монтажу, оптику и употребу ПВ ћелија) је довољно једноставан да се може произвести у великој количини, а он и тим научника и студената на Универзитету у Аризони истражују начине да се методе масовне производње још више поједноставе.
Чак и окружење за његово истраживање и развој помаже у смањењу трошкова. Прототип Ангеловог склопа у облику џунгле-теретане изграђен је у напуштеном базену иза теретане у кампусу УА, месту које је некада било сателитско антено за ТВ станицу Туцсон. „Овај простор има савршен поглед на јужно небо од зоре до сумрака и удаљен је две минуте хода од моје канцеларије, “ каже он, а регион годишње добија око 350 сунчаних дана. Још једна предност постојања у Аризони је да смо „два до три сата иза источне обале, што значи да сунце још увек сија у Аризони у време највеће потражње на истоку“, каже он.
Анђео је делимично био покренут да развија соларну енергију због нечега што је приметио на Земљи. Његов дом је близу реке, и посматрао је како се пловни пут временом смањује. "Водостај се спустио за три метра откако сам у кући", каже он. „Деградација реке је нешто што у стварном времену видим пред својим очима због пренасељености. Помирио сам се са тим да ће се моја прелепа река пресушити, али не желим да се помирим са планетом који је такав осуђен на јадну судбину. “
Алаина Г. Левине је научни писац са седиштем у Туцсону, Аризона.
