Солнечная энергия по требованию

Шведские исследователи разработали жидкость, способную хранить солнечную энергию и выделять ее, когда она нужна. Это открытие может способствовать растущему значению возобновляемой энергии.

Развитие солнечной энергии требует параллельной разработки эффективных методов хранения накопленной энергии. В настоящее время самым распространенным решением является обычные литий-ионные аккумуляторы, но постоянно ищутся более эффективные и экологичные технологии.

Например, солнечная энергия может храниться в виде тепловой энергии. Интересным решением является т. Н молекулярные аккумуляторы тепла на основе молекулярных выключателей ( Молекулярное хранения солнечной тепловой энергии). Упомянутый переключатель – простыми словами – молекула, появляется в двух различных формах. Оба являются устойчивыми и отличаются друг от друга только расположением отдельных атомов в молекуле – поэтому они являются их изомеры. Преобразование от одной формы к другой происходит под влиянием поглощения фотона, то есть поглощение части света. Затем молекула меняет свою структуру, сохраняя энергию солнечной радиации во вновь связях. Теперь достаточно спровоцировать обратную реакцию в удобное время – для этого используется правильно подобранный катализатор. Энергия связи снова превращается в тепловую энергию, которую можно использовать, например, для обогрева вашего дома. Саму молекулу коммутатора можно повторно использовать, поэтому система работает по принципу замкнутого цикла. Эта технология уже известна ученым, но все еще продолжается поиск соединений, которые могли бы быть эффективными коллекторами тепла, способными долго хранить энергию.

Команда исследователей из Чеммерського университета технологий в Швеции только разработала химическое соединение, полученную из норборнадиену, которая способна хранить солнечную энергию до 18 лет. Прообраз инновационной установки по этой технологии был построен на крыше университета и почти сразу привлек внимание инвесторов и научного мира. Создатели описывали свое изобретение в журнале Энергетика и экология.

Система состоит из солнечного коллектора, резервуара для хранения и катализатора. Жидкость постоянно перекачивается через коллектор, где реакция изомеризации происходит под воздействием солнечного света, представлена ​​в упрощенном виде ниже:

Реакция изомеризации норборнадиену

Именно среда не нагревается – вся тепловая энергия от Солнца поглощается химической реакцией. Затем реакционную жидкость, содержащую изомер норборнадиена, перекачивают в накопительный бак, где он может храниться в течение многих лет при комнатной температуре, не боясь потерять свои свойства. Когда необходимо освободить накопленную в нем энергию, жидкость переходит к катализатору (химически это комплекс фталоцианина с кобальтом на углеродном субстрате), в котором происходит реакция, противоположная описанной выше. Выделенная тепловая энергия нагревает среду до более 60 градусов Цельсия. Частицы коммутатора не теряют своих свойств и могут использоваться повторно.

Принципиальная схема системы

Сейчас ведутся работы по оптимизации всей системы. Ожидается, что новая технология станет коммерчески доступной в ближайшие несколько лет.

источники: Sciencealert.com, Pubs.rsc.org; Фотографии: Pexels.com, Йен Страндквист, Технологический университет Чалмерса

Вы можете оставить свой отзыв:

Написать отзыв

Logo