A napenergia-ipar egy ideje elakadt ezen a területen, de csupán az elmúlt év során négy tanulmány is megjelent egy ezzel kapcsolatos érdekes és új megoldásról.
Svéd tudósok kifejlesztettek egy speciális folyadékot, amelyet szolár hő tüzelőanyagnak neveznek, és amely több mint egy évtizeden át képes tárolni a nap energiáját. (1)
"A szolár tüzelőanyag olyan, mint egy akkumulátor, de villamos energia helyett a napfényt nyeli el, és hő nyerhető ki belőle igény szerint," - mondta Jeffrey Grossman mérnök, aki ezekkel az anyagokkal dolgozik az MIT-n.
A folyadék valójában egy folyékony formájú molekula, amelynek kifejlesztésén a Chalmers Technológiai Egyetem (Svédország) tudósai több mint egy éve dolgoznak. (2)
Ez a molekula szénből, hidrogénből és nitrogénből áll, és amikor napfény éri, valami szokatlan dolgot tesz: az atomjai közötti kötések átrendeződnek, és önmagának egy energizált új változatává válik, amelyet izomernek neveznek.
A csapdába esett zsákmányhoz hasonlóan a nap energiája az izomer erős kémiai kötései között ragad, és akkor is ott marad, amikor a molekula szobahőmérsékletre hűl.
Amikor szükség van az energiára - mondjuk éjszaka vagy télen - a folyadékot egyszerűen egy olyan katalizátoron keresztül kell átengedni, amely visszaadja a molekula eredeti formáját, és közben energiát bocsát ki hő formájában.
"Ebben az izomerben az energia jelenleg legfeljebb 18 évig tárolható," - mondja Kasper Moth-Poulsen, a Chalmers Egyetem egyik nanoanyag tudósa.
A csapdába esett zsákmányhoz hasonlóan a nap energiája az izomer erős kémiai kötései között ragad, és akkor is ott marad, amikor a molekula szobahőmérsékletre hűl.
Amikor szükség van az energiára - mondjuk éjszaka vagy télen - a folyadékot egyszerűen egy olyan katalizátoron keresztül kell átengedni, amely visszaadja a molekula eredeti formáját, és közben energiát bocsát ki hő formájában.
"Ebben az izomerben az energia jelenleg legfeljebb 18 évig tárolható," - mondja Kasper Moth-Poulsen, a Chalmers Egyetem egyik nanoanyag tudósa.
Kasper Moth-Poulsen
"És amikor ki akartuk vonni az energiát és használni azt, akkor jóval nagyobb hőt kaptunk, mint amiben reménykedtünk."
Az energia rendszer prototípusát az egyetemi épület tetején helyezték el az új folyadék teszteléséhez, és a kutatók szerint az eredmények számos befektető figyelmét felkeltették.
A megújuló, kibocsátásmentes energia készülék egy konkáv reflektorból áll, amelynek a középpontjában van egy cső, amely a Napot egyfajta műholdas antennaként követi.
A rendszer körkörös módon működik. Áttetsző csöveken át szivattyúzza a folyadékot, melyet a napfény felmelegít, ami a norbornadiene molekulát egy hőt csapdába ejtő izomerré, quadricyclane-ná alakítja át. A folyadékot ezután szobahőmérsékleten tárolja, minimális energiaveszteséggel.
Amikor szükség van az energiára, a folyadékot speciális katalizátoron átszűri, amely a molekulákat visszaalakítja az eredeti formájukba, és felmelegíti a folyadékot 63 Celsius fokkal.
A kutatók azt remélik, hogy ez a hő felhasználható a háztartási fűtési rendszerekben, egy épület vízmelegítőjének, mosogatógépének, ruhaszárítójának és még sok másnak az ellátásához, mielőtt ismét kijutna a tetőre.
A kutatók 125 cikluson keresztül töltötték fel a folyadékot, elnyelették vele a hőt és vissza is tudták nyerni a molekula jelentős károsodása nélkül.
"Az utóbbi időben számos fontos előrelépést tettünk, és ma már olyan kibocsátásmentes energiarendszerünk van, amely egész évben működik," - mondja Moth-Poulsen. (3)
A kutatók azt remélik, hogy ez a hő felhasználható a háztartási fűtési rendszerekben, egy épület vízmelegítőjének, mosogatógépének, ruhaszárítójának és még sok másnak az ellátásához, mielőtt ismét kijutna a tetőre.
A kutatók 125 cikluson keresztül töltötték fel a folyadékot, elnyelették vele a hőt és vissza is tudták nyerni a molekula jelentős károsodása nélkül.
"Az utóbbi időben számos fontos előrelépést tettünk, és ma már olyan kibocsátásmentes energiarendszerünk van, amely egész évben működik," - mondja Moth-Poulsen. (3)
Számos gyors fejlesztés után a kutatók azt állítják, hogy a folyadék képes 250 wattórányi energiát tárolni kilogrammonként, ami kétszerese a Tesla Powerwall akkumulátorok energia kapacitásának.
De még mindig van mit fejleszteni. A helyes eljárások alkalmazásával a kutatók úgy gondolják, hogy még ennél is több hőt nyerhetnek ki ebből a rendszerből, legalább 110 Celsius fokot.
"Sok mindent kell még tennünk. Most már van egy működő rendszerünk, ezután pedig biztosítanunk kell, hogy mindent optimálisan megtervezzünk," - mondja Moth-Poulsen.
Ha minden a tervek szerint halad, akkor Moth-Poulsen úgy véli, hogy a technológia akár 10 éven belül elérhető lesz kereskedelmi célú felhasználásra.
(1) - https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/
(2) - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002
(3) - http://www.mynewsdesk.com/uk/chalmers/press
De még mindig van mit fejleszteni. A helyes eljárások alkalmazásával a kutatók úgy gondolják, hogy még ennél is több hőt nyerhetnek ki ebből a rendszerből, legalább 110 Celsius fokot.
"Sok mindent kell még tennünk. Most már van egy működő rendszerünk, ezután pedig biztosítanunk kell, hogy mindent optimálisan megtervezzünk," - mondja Moth-Poulsen.
Ha minden a tervek szerint halad, akkor Moth-Poulsen úgy véli, hogy a technológia akár 10 éven belül elérhető lesz kereskedelmi célú felhasználásra.
(1) - https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/
(2) - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002
(3) - http://www.mynewsdesk.com/uk/chalmers/press
Forrás: ujvilagtudat.com