Egy „radikális” új tudományos áttörésnek köszönhetően a napelemes elektronika egy lépéssel közelebb került ahhoz, hogy mindennapi részévé váljon életünknek.
2017-ben egy svéd egyetem tudósai olyan energiarendszert hoztak létre, amely akár 18 évig is lehetővé teszi a napenergia rögzítését és tárolását, szükség esetén hőként felszabadítva.
A kutatóknak most sikerült elérniük, hogy a rendszert egy termoelektromos generátorhoz csatlakoztatva villamos energiát termeljen.Bár még korai szakaszában jár, a Gothenbergi Chalmers Műszaki Egyetemen kidolgozott koncepció megnyithatja az utat az öntöltő elektronika felé, amely igény szerint tárolt napenergiát használ.
„Ez egy radikálisan új módja a napenergiából történő villamosenergia-termelésnek.Ez azt jelenti, hogy időjárástól, napszaktól, évszaktól vagy földrajzi helytől függetlenül használhatjuk a napenergiát elektromos áram előállítására” – magyarázza Kasper Moth-Poulsen, a kutatás vezetője, a Chalmers Kémiai és Vegymérnöki Tanszékének professzora.
„Nagyon izgatott vagyok ettől a munkától” – teszi hozzá."Reméljük, hogy a jövőbeni fejlesztésekkel ez fontos része lesz a jövő energiarendszerének."
Hogyan tárolható a napenergia?
A napenergia változó megújuló energiaforrás, mert többnyire csak akkor működik, ha süt a nap.A sokat vitatott hiba leküzdésére szolgáló technológia azonban már most is gyors ütemben fejlődik.
A napelemek hulladéknövényekből készültek, amelyekfelhős napokon is elnyeli az UV fénytmíg'éjszakai napelemekOlyanok, amelyek akkor is működnek, ha a nap lenyugszik.
Az általuk termelt energia hosszú távú tárolása más kérdés.A Chalmersben 2017-ben létrehozott napenergia-rendszer „MOST” néven ismert: Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems.
A technológia egy speciálisan kialakított szén-, hidrogén- és nitrogén-molekulán alapul, amely megváltoztatja alakját, ha napfénnyel érintkezik.
Alakja megváltozik egy „energiában gazdag izomerré” – egy olyan molekulává, amely azonos atomokból áll, de eltérő módon vannak elrendezve.Az izomer ezután folyékony formában tárolható későbbi felhasználásra, ha szükséges, például éjszaka vagy a tél mélyén.
A katalizátor a megtakarított energiát hőként szabadítja fel, miközben a molekulát visszaállítja eredeti alakjába, és készen áll az újbóli felhasználásra.
Az évek során a kutatók odáig finomították a rendszert, hogy immár hihetetlen 18 évig tárolható az energia.
Egy „ultravékony” chip a tárolt napenergiát elektromos árammá alakítja
Amint azt egy új tanulmány részletezi benCell Reports Fizikai tudománya múlt hónapban ez a modell most egy lépéssel tovább ment.
A svéd kutatók elküldték egyedülálló, napenergiával megtöltött molekulájukat a Shanghai Jiao Tong Egyetem munkatársainak.Ott az energiát az általuk kifejlesztett generátor segítségével felszabadították és elektromossággá alakították.
Lényegében a svéd napsütést a világ másik felére küldték, és Kínában elektromos árammá alakították át.
Lényegében a svéd napsütést a világ másik felére küldték, és Kínában elektromos árammá alakították át.
"A generátor egy ultravékony chip, amely integrálható elektronikai eszközökbe, például fejhallgatókba, okosórákba és telefonokba" - mondja Zhihang Wang, a Chalmers Műszaki Egyetem kutatója.
„Eddig csak kis mennyiségű áramot termeltünk, de az új eredmények azt mutatják, hogy a koncepció valóban működik.Nagyon ígéretesnek tűnik.”
Az eszköz potenciálisan helyettesítheti az elemeket és a napelemeket, finomhangolva a napenergia bőséges felhasználását.
Tárolt napelem: Fosszilis és károsanyag-kibocsátásmentes villamosenergia-termelési mód
Ennek a zárt, körkörös rendszernek az a szépsége, hogy anélkül működik, hogy CO2-kibocsátást okozna, vagyis nagy lehetőségek rejlenek benne a megújuló energiák felhasználására.
Az ENSZ éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testülete(IPCC) jelentésetúlnyomórészt egyértelművé teszi, hogy fel kell gyorsítanunk a megújuló energiaforrásokat, és sokkal-sokkal gyorsabban le kell váltanunk a fosszilis tüzelőanyagokról a biztonságos éghajlati jövő biztosítása érdekében.
Miközben jelentős előrelépés történtnapenergiaEz reményre ad okot, a tudósok arra figyelmeztetnek, hogy időbe telik, amíg a technológia beépül az életünkbe.Sok kutatás és fejlesztés van hátra, mire a rendszerben tárolt napenergiával fel tudjuk tölteni a műszaki kütyüinket vagy fűthetjük otthonunkat – jegyzik meg.
„A projektben részt vevő különböző kutatócsoportokkal együtt most a rendszer egyszerűsítésén dolgozunk” – mondja Moth-Poulsen."Növelni kell az általa kinyerhető villamos energia vagy hő mennyiségét."
Hozzáteszi, hogy annak ellenére, hogy a rendszer egyszerű anyagokra épül, át kell alakítani, hogy költséghatékony legyen a gyártás, mielőtt szélesebb körben be lehetne vezetni.
Feladás időpontja: 2022. június 16