來自瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的一個研究小組在開發(fā)一種特殊設(shè)計的分子方面取得了巨大而迅速的進(jìn)展，該分子可以存儲太陽能供以后使用。這些進(jìn)展已經(jīng)在今年的四篇科學(xué)文章中提出，最近的一篇發(fā)表在備受好評的期刊“ 能源與環(huán)境科學(xué)”上。

大約一年前，研究小組提出了一種能夠儲存太陽能的分子。這種由碳，氫和氮制成的分子具有獨(dú)特的性質(zhì)，當(dāng)它受到陽光的照射時，它會轉(zhuǎn)化為富含能量的異構(gòu)體 - 一種由相同原子組成的分子，但以不同的方式結(jié)合在一起。

然后可以存儲該異構(gòu)體以便在以后需要能量時使用 - 例如，在夜晚或冬天。它是液體形式，適用于太陽能系統(tǒng)，研究人員將其命名為MOST(分子太陽能熱能儲存)。就在去年，研究團(tuán)隊在MOST的發(fā)展方面取得了很大進(jìn)展。

“這種異構(gòu)體的能量現(xiàn)在可以存儲長達(dá)18年。當(dāng)我們來提取能量并使用它時，我們得到的溫暖增加比我們所希望的更大，”研究小組的負(fù)責(zé)人說。 ，Kasper Moth-Poulsen，化學(xué)與化學(xué)工程系教授。

該研究小組開發(fā)了一種控制儲存能量釋放的催化劑。催化劑充當(dāng)過濾器，液體流過該過濾器，產(chǎn)生使液體溫度升高63攝氏度的反應(yīng)。如果液體在通過過濾器時溫度為20℃，則在83℃時從另一側(cè)流出。同時，它將分子恢復(fù)到原始形態(tài)，這樣它就可以在加溫系統(tǒng)中重復(fù)使用。

在同一時期，研究人員還學(xué)會了改進(jìn)分子的設(shè)計，以提高其儲存能力，使異構(gòu)體能夠存儲長達(dá)18年的能量。這是一個至關(guān)重要的改進(jìn)，因為該項目的重點(diǎn)主要是化學(xué)能源儲存。

此外，該系統(tǒng)以前依賴于部分由易燃化學(xué)甲苯組成的液體。但現(xiàn)在研究人員已經(jīng)找到了一種去除潛在危險甲苯的方法，而只使用儲能分子。

總之，這些進(jìn)步意味著能源系統(tǒng)MOST現(xiàn)在以循環(huán)方式工作。首先，液體從建筑物屋頂上的太陽能集熱器中捕獲來自太陽光的能量。然后將其儲存在室溫下，導(dǎo)致最小的能量損失。當(dāng)需要能量時，可以通過催化劑吸收能量，使液體加熱?？梢栽O(shè)想，這種溫暖可以用于例如家用加熱系統(tǒng)，之后液體可以被送回屋頂以收集更多的能量 - 所有這些都完全沒有排放，并且不會損壞分子。

“我們最近取得了許多重要進(jìn)展，今天我們擁有一個全年都能使用的無排放能源系統(tǒng)，”Kasper Moth-Poulsen說。

太陽能集熱器是凹面反射器，管道位于中心。它跟蹤太陽在天空中的路徑，并以與衛(wèi)星天線相同的方式工作，將太陽光線聚焦到液體通過管道的點(diǎn)。甚至可以在額外的管道上加入普通水，將系統(tǒng)與傳統(tǒng)的水加熱相結(jié)合。

研究人員接下來的步驟是將所有內(nèi)容組合成一個連貫的系統(tǒng)。

“還有很多工作要做。我們剛剛讓系統(tǒng)工作?，F(xiàn)在我們需要確保一切都經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，”Kasper Moth-Poulsen說。

Kasper認(rèn)為，該集團(tuán)對存儲能力感到滿意，但可以提取更多能源。他希望該研究小組不久將實現(xiàn)至少110攝氏度的溫度升高，并認(rèn)為該技術(shù)可在10年內(nèi)投入商業(yè)使用。