一种液体储能系统可以收集存储太阳能长达18年并按需释放

2022-09-01

来源:华体会体育官网入口 作者:华体会体育平台网页注册

  早在2017年,我们就从瑞典查尔默斯理工大学的研究人员那里听说了一个有趣的能源系统,该系统旨在以液体形式储存太阳能。通过将其连接到一个超薄热电发生器上,该团队现在已经证明了它可以发电,他们认为这一进展为按需使用太阳能的自动充电电子产品奠定了基础。

  这项被称为分子太阳能热(MOST)系统的技术已经进行了十多年的研究,主要集中在一种特殊设计的碳、氢和氮分子上。当它接触到阳光时,分子内的原子会重新排列,改变其形状,将其变成一种能量丰富的异构体,可以以液体形式储存。

  MOST系统捕获的能量可以在这种液体状态下储存长达18年,然后特殊设计的催化剂将分子恢复到原来的形状,并以热的形式释放能量。查尔默斯大学的研究团队现在已经与中国上海交通大学的科学家合作,他们使用了一种紧凑型热电发电机将热量转化为电力。

  查尔默斯理工大学的研究员王志航(音译)说:“这种发电机是一种超薄芯片,可以集成到耳机、智能手表和电话等电子产品中。到目前为止,我们只产生了少量的电力,但新的结果表明,这一概念确实有效。这看起来很有希望。”

  概念证明,目前的产量高达0.1 nW(每单位体积功率输出1.3 W m−3),这看起来可能很小,但科学家们在他们的MOST系统中看到了巨大的潜力,该系统可以通过一次存储几个月或几年来解决太阳能的间歇性,并允许按需利用。

  “这是一种全新的太阳能发电方式,”研究带头人、查尔默斯化学与化学工程系教授卡斯珀·莫斯·鲍尔森说,“这意味着我们可以不受天气、时间、季节或地理位置的限制,利用太阳能发电。”而且,这是一个封闭的系统,可以在不造成二氧化碳排放的情况下运行。

  现在已经证明该系统可以用于发电,该团队正专注于提高其性能,同时致力于为充电设备和家庭供暖提供经济实惠的商业解决方案。

  卡斯珀·莫斯·鲍尔森教授说:“与项目中的各个研究小组一起,我们现在正在努力简化系统。需要增加它可以提取的电量或热量。即使能源系统基于简单的基础材料,也需要对其进行调整以具有足够的成本效益来生产,从而可以更广泛地推出。”