Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции продемонстрировали эффективное хранение солнечной энергии в химической жидкости. Накопленную энергию можно транспортировать, а затем при необходимости высвобождать в виде тепла. Исследование теперь представлено на обложке научного журнала Energy & Environmental Science.
Многие считают солнце источником энергии будущего. Но одна из проблем заключается в том, что сложно хранить солнечную энергию и доставлять ее «по требованию».
Исследовательская группа из Технологического университета Чалмерса в Гётеборге, Швеция, показала, что можно напрямую преобразовывать солнечную энергию в энергию, хранящуюся в связях химической жидкости - так называемая молекулярная солнечная тепловая система. Жидкий химикат позволяет хранить и транспортировать накопленную солнечную энергию и высвобождать ее по требованию с полной рекуперацией носителя. В основе процесса лежит органическое соединение норборнадиен, которое под действием света превращается в квадрициклан.
'Техника означает, что мы можем хранить солнечную энергию в химических связях и высвобождать энергию в виде тепла всякий раз, когда она нам нужна'. - говорит профессор Каспер Мот-Поулсен, возглавляющий исследовательскую группу. «Сочетание хранения химической энергии с солнечными панелями для нагрева воды позволяет преобразовывать более 80 процентов поступающего солнечного света».
Исследовательский проект был начат в Чалмерсе более шести лет назад, и в 2013 году исследовательская группа внесла свой вклад в первую концептуальную демонстрацию. В то время эффективность преобразования солнечной энергии составляла 0,01 процента, а дорогостоящий элемент рутений играл важную роль в соединении. Теперь, четыре года спустя, система хранит 1,1 процента поступающего солнечного света в виде скрытой химической энергии - улучшение в 100 раз. Кроме того, рутений был заменен гораздо более дешевыми элементами на основе углерода.
«Мы увидели возможность разработать молекулы, которые сделают процесс намного более эффективным», - говорит Мот-Поулсен. «В то же время мы демонстрируем надежную систему, которая может выдержать более 140 циклов накопления и высвобождения энергии с незначительной деградацией».
Видео об исследовании: