最大化利用太阳能有新招——液体储能体系的研发!


材料牛注:对于人类而言,太阳能可以算是一种取之不尽用之不竭的能源,但是由于昼夜交替以及阴晴变化等原因对其无法实现持续利用。瑞典查尔姆斯理工大学科研团队通过一种名为分子太阳热能(MOST)的液体储能体系,将太阳能转化为化学键的形式以有效储存,并可以实现24小时供能。

MOST体系将太阳能以化学键形式储存,在需要的时候以热能的形式传输并释放

太阳能是除了可控核聚变能源以外,最具开发潜力的能源,但其受昼夜交替以及天气变化等因素的制约。为了能够将太阳能变为一种可靠、24小时的能量源,瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的科学家团队研发了一种液体储能媒介,不仅能够按需要释放其储存的太阳能,而且可以实现能量传输。

在过去的六年多中,查尔姆斯理工大学的科研团队一直致力于研究分子太阳热能(MOlecular Solar Thermal,MOST)体系的不同变体,并在2013年对此做过概念性的示范。不同于其他储存太阳能的方式,如熔融盐和可逆放热反应等,MOST系统是直接将太阳能以有机化学键的形式进行储存。

在MOST体系中,科学家们是将一种称为降冰片二烯的碳氢化合物暴露在阳光下,从而改变其化学键,将其转化为四环庚烷。然后,通过改变四环庚烷的温度,或者将其暴露于特定催化剂下,使储存的能量以热能的形式释放,以升高水温。

据该团队介绍,目前的系统已经能够将1.1%的阳光直接转化为化学键的形式,其转化效率比2013年的研究结果(0.01%)提高了100倍。此外,这种新液体储能系统可以将钌(一种稀有金属)替换成便宜的碳基元素以节约制造成本。而且,它在经过140多次能量的储存和释放循环实验之后,并未发生明显的退化现象。

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目前,本研究已发表于期刊Energy & Environmental Science.

原文链接:Liquid energy storage system gets the "MOST" out of the Sun.

文献链接:Exploring the potential of a hybrid device combining solar water heating and molecular solar thermal energy storage.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材,陈萧编译,万鑫浩审核,点我加入材料人编辑部

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