Солнечной энергии много и она генерируется с избытком. Но по-прежнему нет дешевого и эффективного долгосрочного способа ее хранения.
Однако ученые в Швеции разработали специальную жидкость, называемую солнечным тепловым топливом, которая может хранить энергию солнца на протяжении 18 лет.
— Солнечное тепловое топливо похоже на перезаряжаемую батарею, но вместо электричества вы получаете тепло, которое можно высвободить при необходимости, — пояснил инженер Джеффри Гроссман.
Жидкость на самом деле является молекулой в жидкой форме, которую ученые из Технологического университета Чалмерса уже более года улучшают.
Эта молекула состоит из углерода, водорода и азота, и когда попадает под солнечный свет, связи между ее атомами перегруппировываются и превращаются в новую энергию, называемую изомером.
Как добыча, попавшая в ловушку, энергия солнца захватывается между сильными химическими связями изомера, и остается там, даже когда молекула остывает до комнатной температуры.
Когда требуется энергия — скажем, в ночное время или зимой — жидкость просто вытягивается через катализатор, который возвращает молекулу в ее первоначальную форму, высвобождая энергию в виде тепла.
— Энергия в этом изомере может храниться до 18 лет, — отметил научный сотрудник по наноматериалам из Университета Чалмерса.
Исследователи отметили, что высвобождаемого тепла оказалось больше, чем первоначально ожидалось.
Прототип энергетической системы, размещенной на крыше здания университета, справился с задачей и уже привлек внимание инвесторов.
Возобновляемое энергосберегающее устройство состоит из вогнутого отражателя с трубой в центре, который следит за движением солнца.
Система работает круговым образом. Накачивая прозрачные трубки, жидкость нагревается от солнечного света, превращая молекулу норборнадиена в его теплоизолирующий изомер, квадрициклан. Жидкость затем хранится при комнатной температуре с минимальными потерями энергии.
Когда нужна энергия, жидкость фильтруется через специальный катализатор, который преобразует молекулы обратно в исходную форму, нагревая ее на 63 градуса Цельсия.
Такое тепло можно было бы использовать для систем внутреннего отопления и нагрева воды.
Исследователи провели этот цикл более 125 раз, собирая и освобождая тепло, без значительного повреждения молекул.
Такая жидкость может хранить до 250 ватт-часов энергии на килограмм. Но это не предел. Ученые рассчитывают в скором улучшить установку так, чтобы она отдавать тепло температурой 110 градусов Цельсия.
Если все пойдет по плану, эта технология может стать доступной для коммерческого использования в течение 10 лет.