Il sistema piatto/Stirling è una fonte di energia rinnovabile che genera energia utilizzando specchi disposti in modo parabolico per riflettere la luce solare su un piccolo ricevitore focale, riscaldando così una camera a gas collegata a un pistone e all’albero motore. L’albero motore alimenta un generatore che produce energia elettrica da distribuire in rete.
A differenza delle celle solari fotovoltaiche (PV) convenzionali che registrano un’efficienza compresa tra il 10% e il 18%, i sistemi dish/Stirling sono in grado di convertire circa il 25% dell’energia disponibile dalla luce solare in elettricità. I sistemi Dish/Stirling sono comunemente chiamati sistemi Solar Thermal Electric, per distinguerli dai tradizionali pannelli solari. I sistemi Dish/Stirling sono montati su piedistalli motorizzati programmati per garantire che gli specchi continuino a essere rivolti verso il sole per tutto il giorno.
Un sistema piatto/Stirling comprende due componenti; il disco solare, che è semplicemente uno specchio parabolico o un insieme di specchi, e un motore Stirling, un motore a ciclo chiuso che funziona silenziosamente utilizzando qualsiasi fonte di calore. L’efficienza per il motore Stirling si avvicina alla massima efficienza teorica per qualsiasi motore, nota tecnicamente come efficienza del ciclo di Carnot.
Il motore Stirling utilizza un volume fisso di gas che non lascia mai la camera. Un ciclo alternato di riscaldamento/raffreddamento garantisce una fornitura costante di gas refrigerato da riscaldare dalla fonte di energia termica. Poiché non c’è scarico in un motore Stirling, sono ideali per l’uso su veicoli stealth come i sottomarini. Poiché i motori Stirling possono produrre elettricità utilizzando qualsiasi fonte di energia termica, i sistemi a parabola/Stirling a volte utilizzano la combustione per generare calore durante la notte quando non sono disponibili i raggi solari.
Il motore Stirling è stato brevettato dal ministro scozzese Robert Stirling il 27 settembre 1816, anche se il motore non è stato utilizzato in applicazioni serie fino alla fine del secolo. Un tipico impianto piatto/Stirling oggi eroga un kW di potenza per metro quadrato di specchio utilizzato. Alla fine del 2004, i Sandia National Laboratories, in collaborazione con Stirling Energy Systems, Inc., hanno costruito un piccolo prototipo di centrale elettrica a parabola/Stirling che genera elettricità sufficiente per alimentare più di 40 case. L’impianto prototipo è costato quasi $ 1 milione, ma i ricercatori affermano che una volta in produzione, impianti di dimensioni simili potrebbero costare fino a un terzo di questo costo, rendendo i sistemi dish/Stirling competitivi con i sistemi di generazione di elettricità più convenzionali.