Innowacyjne metody pozyskiwania i magazynowania energii słonecznej: przełom w przechowywaniu energii na długo
WarsawKorzystanie z energii słonecznej do ogrzewania było zawsze wyzwaniem, ponieważ jest ona zmienna. Tradycyjne metody przechowują energię przez krótki czas, na przykład w zbiornikach na ciepłą wodę. Jednak nowe badania dążą do zmiany tego dzięki systemom, które magazynują energię słoneczną w wiązaniach chemicznych. Takie rozwiązania umożliwiają uwalnianie energii w postaci ciepła na żądanie i mogą przechowywać ją przez tygodnie lub miesiące.
Uczonym z Uniwersytetu Johannesa Gutenberga w Moguncji oraz Uniwersytetu w Siegen udało się osiągnąć postęp w dziedzinie magazynowania energii. Opracowali nowy typ fotoswitcha, który potrafi magazynować energię słoneczną równie efektywnie jak akumulatory litowo-jonowe. Wcześniej problemem było to, że te systemy były zależne od światła UV, które stanowi jedynie niewielką część całego spektrum światła słonecznego.
Nowa metoda zbiera energię słoneczną w sposób podobny do fotosyntezy roślin, ale bez konieczności używania bezpośredniego światła słonecznego. Wykorzystuje urządzenie, które pochłania światło widzialne i przekazuje energię do przełącznika. Dzięki temu osiągnięto bardziej efektywne magazynowanie energii słonecznej, co stanowi znaczący postęp w dziedzinie konwersji energii.
- Zwiększenie efektywności magazynowania energii słonecznej ponad dziesięciokrotnie.
- Oferuje realne rozwiązanie dla systemów grzewczych w domach.
- Możliwość zastosowania w dużych projektach magazynowania energii.
Przełom ten jest istotny, gdyż rozwiązuje problem obecnych systemów: jak efektywnie magazynować dużą ilość energii i jednocześnie dobrze pochłaniać światło. Poprzez rozdzielenie tych zadań, naukowcy zwiększyli wydajność systemu w zbieraniu światła i przekształcaniu go w energię. Ta innowacja może przyczynić się do szerszego wykorzystania energii słonecznej do ogrzewania i innych zastosowań.
Badania nad mechanizmem reakcji miały kluczowe znaczenie dla tego postępu. Zespół badawczy z Moguncji, kierowany przez profesora Christopha Kerziga i doktoranta Tilla Zähringera, przeprowadził szczegółowe analizy w celu zrozumienia i udoskonalenia procesów reakcyjnych. Ich praca wykazała, że w trakcie reakcji każdy pochłonięty foton może zapoczątkować tworzenie się wiązania chemicznego, co jest rzadkością w reakcjach fotochemicznych.
Dzięki intensyfikacji badań i rozwoju, ta technologia może znacznie zwiększyć wykorzystanie energii odnawialnej. Ma ona potencjał, by zmniejszyć zależność od paliw kopalnych i może być stosowana nie tylko do ogrzewania. Lokalne i globalne systemy energetyczne mogą stać się silniejsze i bardziej efektywne, co przyczyni się do bardziej ekologicznej przyszłości.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1002/anie.202414733i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
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.202414733Udostępnij ten artykuł