Вчені Технологічного університету Чалмерса (Швеція) продемонстрували технологію ефективного зберігання сонячної енергії у рідині. Як повідомляє наукове видання Energy & Environmental Science, експериментально було доведено, що у такому стані накопичену енергію можна не лише довго зберігати, а навіть транспортувати на значні відстані та «розконсервовувати», перетворюючи її на тепло.
Як відомо, не зважаючи на те, що наше світило вважається невичерпним джерелом енергії майбутнього, однією з найголовніших проблем сучасної сонячної енергетики залишається саме недосконала технологія зберігання енергії Сонця.
Тому група дослідників Технологічного університету Чалмерса під керівництвом професора Каспера Мот-Поульсен заново взялася за опрацювання вже не нової, проте перспективної молекулярної сонячної теплової системи — технології, що дає змогу перетворювати сонячну енергію на енергію оборотної хімічної реакції.
Отримана у результаті такої реакції спеціальна рідка хімічна сполука уможливлює подальші процеси зберігання та транспортування накопиченої сонячної енергії та, що найголовніше, контрольованої та повної її активації у потрібний момент часу.
У основі даної технології — органічна речовина норборнадієн, котра під дією світла перетворюється на іншу речовину — квадрициклан.
У ході експериментів вченим вдалося довести, що при поєднанні такого хімічного сховища енергії зі звичайними сонячними панелями, що використовуються у побутових системах нагрівання води, на тепло можна перетворювати близько 80% безкоштовного сонячного світла (докладніше про сучасні сонячні панелі та колектори дивіться на prel.prom.ua). А отримане тепло використовувати, наприклад, для обігріву чи вироблення електроенергії.
Відзначимо також, що роботи у рамках даного проекту в університеті Чалмерса розпочато було ще у 2011 році. У 2013 дослідницька група вперше продемонструвала технологію у дії. На той час ефективність конвертації накопиченої у рідині сонячної енергії ледве сягала 0.01%, а необхідна реакція проводилася на основі значно дорожчого за вартістю рутенію. У нинішньому стані технологія дає змогу зберігати у рідкому стані вже 1.1% сонячної енергії, тобто у 100 разів більше, а на зміну дорогому рутенію прийшли більш дешеві елементи на основі вуглецю.
Світлова енергія здатна по-різному впливати на хімічні системи: процеси фотохромії та термохромії наочно (та дуже видовищно) це доводять. Проте світло здатне також викликати хімічні реакції міє молекулами речовин, що інколи бувають зворотними.
Одна такая реакція — фото-ізомерізація — була відкрита доволі давно і передбачає, що норборнадієн, накопичуючи енергію сонячного світла, внутрішньомолекулярно трансформується у квадрициклан — молекулу, що зберігає певну стабільність за звичайної температури, зберігаючи напругу у циклічному ланцюжку. Далі під дією каталізатора квадрициклан віддає енергію у формі тепла та знову перетворюється на норборнадієн, і цикл можна повторювати. Таким чином з’явилася можливість у буквальному сенсі консервувати сонячне світло на певний час.
[irp posts=»34465″ name=»Tesla начала прием предзаказов на солнечную черепицу»]