Efficiënte opslag en benutting van zonne-energie: innovatieve doorbraken in technologieën voor energieopslag
AmsterdamHet gebruik van zonne-energie voor verwarming is altijd een uitdaging geweest door de onvoorspelbare beschikbaarheid ervan. Traditionele methoden slaan energie slechts kortstondig op, zoals in boilers voor warm water. Maar nieuw onderzoek streeft ernaar om dit te veranderen met systemen die zonne-energie opslaan in chemische verbindingen. Hierdoor kan de energie worden vrijgegeven als warmte wanneer dat nodig is en kan ze weken tot maanden worden bewaard.
Onderzoekers van de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz en de Universiteit van Siegen hebben vooruitgang geboekt op het gebied van energieopslag. Ze hebben een nieuw type fotoschakelaar ontwikkeld dat zonne-energie even efficiënt kan opslaan als lithium-ionbatterijen. Tot nu toe hadden deze systemen een beperking doordat ze afhankelijk waren van UV-licht, dat slechts een klein deel van het zonnespectrum uitmaakt.
De nieuwe techniek benut zonne-energie op een manier die vergelijkbaar is met hoe planten dat doen, maar dan zonder direct zonlicht te gebruiken. Het systeem omvat een apparaat dat zichtbaar licht opvangt en de energie doorgeeft aan een schakelaar. Deze ontwikkeling heeft de opslag van zonne-energie efficiënter gemaakt en vormt een belangrijke vooruitgang in onze manier van energieomzetting.
- Zonne-energieopslag is meer dan tien keer efficiënter geworden.
- Biedt een haalbare oplossing voor verwarmingssystemen in huishoudens.
- Mogelijkheden voor gebruik op grote schaal in energieopslag.
Door een innovatieve aanpak is er een doorbraak bereikt in het verbeteren van energieopslagsystemen. Het nieuwe systeem splitst de taken van energieopslag en lichtabsorptie, wat leidt tot een efficiëntere lichtopname en energieconversie. Deze vooruitgang kan het gebruik van zonne-energie voor verwarming en andere toepassingen aanzienlijk stimuleren.
Belangrijke vooruitgang werd geboekt door studies naar de werking van de reactie. Het onderzoeksteam in Mainz, onder leiding van Professor Christoph Kerzig en promovendus Till Zähringer, voerde gedetailleerde analyses uit om de reactieprocessen te begrijpen en te verbeteren. Hun onderzoek toonde aan dat tijdens de reacties elk geabsorbeerd foton de vorming van een chemische binding kon initiëren, wat ongebruikelijk is in fotochemische reacties.
Met verdere innovatie en onderzoek kan deze technologie het gebruik van duurzame energie aanzienlijk verbeteren. Er is potentieel om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en het kan breder ingezet worden dan alleen voor verwarming. Lokale en wereldwijde energiesystemen kunnen hierdoor versterkt worden en efficiënter functioneren, wat bijdraagt aan een milieuvriendelijkere toekomst.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1002/anie.202414733en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Till J. B. Zähringer, Nico Perez Lopez, Robin Schulte, Matthias Schmitz, Heiko Ihmels, Christoph Kerzig. Triplet‐Sensitized Switching of High‐Energy‐Density Norbornadienes for Molecular Solar Thermal Energy Storage with Visible Light. Angewandte Chemie International Edition, 2024; DOI: 10.1002/anie.202414733Deel dit artikel