IBM欲将超级计算机制冷系统应用于太阳能发电和制水

太阳能可以提供洁净丰富的电力资源，但实际上太阳光的用处远不止这些，除了发电之外，我们也知道太阳能可以处理并产生饮用水，那么这两者为什么不能合并为 一个系统呢?IBM及其开发者就希望采用经济的方案，使用其超级计算机中的制冷技术打造一种名为HCPVT(High Concentration Photovoltaic Thermal，高强度光电热)的系统，在更高效获得太阳能的同时生产洁净水。

目前的原型设备组成包括了一个由诸多镜面组成的大型抛物面圆盘，连接到太阳追踪系统之上。大部分照到抛物面圆盘上的阳光经反射汇聚到上百个三叉光电芯片上，这些芯片都置于微通道液体制冷接收器上。每颗芯片的尺寸为1×1cm，平均每天接受8小时光照可产生200~250W的电力，效率约30%。

上面所说的和电力输出与太阳能系统的基本设计是类似的，但制冷系统的加入则令HCPVT系统与众不同了。IBM将在如Aquasar和SuperMUC等超级计算机中开发应用的制冷技术，配合太阳能光电板，打造了这样一个系统，可不间断地通过微架构层在离每颗芯片仅几微米处抽送水。

IBM表示，这种冷却系统相较空气冷缺法效率高出10倍，能够为芯片维持一个稳定的温度。这套散热系统可让芯片在太阳光2000倍的强度下持续工作，且IBM还说实际能够提高安全温度至5000倍的强度。

在IBM的超级计算机中，由冷却液吸收的热用于物理外层掩蔽系统本身，但HCPVT系统的开发人员有不一样的思路，加热后的水可以输送到脱盐系统中，这套系统能对水进行净化处理。研究人员预计每天每平米接收区域可产生30~40公升的洁净水。另外，科学家还想到可以将这些加热后的水导入到吸附式制冷机中，用于周围空气的处理。

将电力和热能收集单元防止在同一个装置中，研发团队预计HCPVT系统能够将获取到80%的太阳能转化为有用资源。另一方面HCPVT系统的优势还在于成本相较其他太阳能系统更低，效率却可以更高。这套系统主要由轻质混凝土和金属箔制成，而其他系统主要是由昂贵的玻璃和钢铁打造的，所以系统的装配和维护成本更低，未来的普及会更迅速。

研究团队宣称，此设计每平米采光面积成本少于250美元，产生能量每kWh成本就少于0.10美元。当前HCPVT系统的原型设备正在苏黎世的IBM研究实验室做测试，其他的原型设备则计划未来在瑞士的Biasca和Rüschlikon做测试。研究人员同时希望未来能造出更大版本的系统。

IBM研究院、Airlight Energy、苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)等组织的科学家在获得瑞士科学创新委员会(Swiss Commission for Technology and Innovation)的240万美元拨款后已经开始进行项目合作了。