Молекулярная система хранения солнечной тепловой энергии

Шведские ученые разработали систему хранения солнечной энергии на основе молекулы - изомера, состоящей из углерода, водорода и азота.

Исследовательская группа из Технического университета Чалмерса, Швеция, добилась больших успехов в разработке специальной молекулы, которая может хранить солнечную энергию для последующего использования. Эти достижения были представлены в четырех научных статьях, последовательно опубликованных в Energy & Environmental Science.

Молекула, способная хранить солнечную энергию

• Из чего состоит молекула

• Достижения исследователей

• Система MOST и ее перспективы

Из чего состоит молекула
 

Примерно год назад исследовательская группа представила молекулу, способную хранить солнечную энергию. Она образована из углерода, водорода и азота, обладает уникальным свойством: попадая под солнечный свет, она превращается в богатый энергией изомер - молекулу, состоящую из тех же атомов, но отличных по строению и расположению.

Этот изомер затем может быть сохранен для использования энергии в нужный момент - например, ночью или зимой. Он находится в жидкой форме и адаптирован для использования в солнечной энергетической системе, которую исследователи называют молекулярной системой хранения солнечной тепловой энергии (Molecular Solar Thermal Energy Storage - MOST). В прошлом году исследователи добились больших успехов в разработке MOST.

Достижения исследователей

Они разработали катализатор для контроля высвободившейся накопленной энергии. Катализатор действует как фильтр, через который протекает жидкость, создавая реакцию, которая нагревает жидкость на 63° C. Если при прокачке через фильтр жидкость имеет температуру 20 ° C, она выходит с температурой 83 ° C. В то же время она возвращает молекулу в ее первоначальную форму, так что ее можно повторно использовать в системе отопления.

«Энергия в этом изомере может храниться до 18 лет. И когда мы извлекаем энергию и используем ее, мы получаем больше тепла, чем надеялись», - говорит руководитель исследовательской группы Каспер Мотт- Поульсен, профессор кафедры химии и химической инженерии.

Исследователи также научились улучшать строение молекулы для улучшения ее свойств по сохранению энергии, так что изомер может хранить энергию до 18 лет. Кроме того, в системе использовался легковоспламеняющейся  толуол. Но теперь исследователи нашли способ избежать этого.

Система MOST и ее перспективы

Эти достижения означают, что система MOST теперь может работает непрерывно. Во-первых, жидкость захватывает энергию от солнечного света, в солнечном тепловом коллекторе на крыше здания. Затем он хранится при комнатной температуре, что приводит к минимальным потерям энергии. Когда энергия нужна, ее можно провести через катализатор, чтобы жидкость нагрелась. Предполагается, что это тепло может быть затем использовано в системах внутреннего отопления, после чего жидкость отправляется ​​обратно на крышу, чтобы вновь запастись энергией.

Солнечный тепловой коллектор представляет собой вогнутый отражатель с трубой в центре. Он отслеживает путь солнца по небу и работает так же, как спутниковая антенна, фокусируя солнечные лучи в точке, где жидкость проходит через трубу. Можно даже добавить дополнительную трубку с водой для объединения системы с системой ГВС.

На следующем этапе, исследователи должны объединить все разработки в единую систему. Они надеются, что в скором времени достигнут температуры не менее 110 ° C, и что технология будет использована в коммерческих целях в течение 10 лет. опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet