قام فريق بحث في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد بخطوات واسعة في تطوير جزيء مصمم خصيصًا لتخزين الطاقة من الشمس في الصيف واستخدامها في الشتاء ، وقد تم إطلاق هذه التطورات هذا العام. نشرت في ورقة علمية ، ونشرت أحدث في مجلة "الطاقة" في المرتبة العليا.
يمكن لهذا الأيزومر تخزين الطاقة لاستخدامها لاحقًا في الطاقة - على سبيل المثال ، في الليل أو في الشتاء ، وهو سائل ومناسب للأنظمة الشمسية ، وقد أطلق عليها الباحثون MOST (التخزين الحراري الجزيئي للطاقة الشمسية) في العام الماضي ، حقق فريق البحث تقدما كبيرا في تطوير MOST.
وقال البروفيسور كاسبر موث بولسن ، أستاذ الهندسة الكيميائية والكيميائية: "يمكن تخزين الطاقة في هذا الأيزومر لمدة تصل إلى 18 عامًا". "عندما نستخرج الطاقة ونستخدمها ، نحصل على سعرات حرارية أكثر مما نرغب".
طور فريق البحث محفزًا للتحكم في إطلاق الطاقة المخزنة ، ويعمل المحفز كمرشح يتدفق من خلاله السائل ، مما ينتج عنه رد فعل يرفع درجة حرارة السائل بمقدار 63 درجة مئوية ، وإذا مر السائل خلال المرشح ، تكون درجة الحرارة 20 درجة مئوية ، ثم درجة الحرارة من الجانب الآخر هي 83 درجة مئوية. وفي الوقت نفسه ، فإنه يعيد الجزيء إلى شكله الأصلي ، بحيث يمكن إعادة استخدامها في نظام التدفئة.
نظام الطاقة MOST يعمل بطريقة دائرية - لا توجد انبعاثات على الإطلاق ، ولا يضر بالجزيئات التي تحمل الطاقة. (توضيح: ين Strandqvist)
وخلال الفترة نفسها ، تعلم الباحثون أيضًا تحسين تصميم الجزيئات لتحسين سعة تخزينها ، مما يسمح للأيزومرات بتخزين ما يصل إلى 18 عامًا من الطاقة ، وهذا يعد تحسنا رئيسيا لأن المشروع يركز على تخزين الطاقة الكيميائية. .
بالإضافة إلى ذلك ، كان النظام يعتمد في السابق على سائل يتكون جزئيا من التولوين ، وهو مادة كيميائية قابلة للاشتعال ، لكن الباحثين وجدوا الآن طريقة لإزالة التولوين المحتمل الخطر ، ولكن فقط استخدام جزيئات تخزين الطاقة.
وباختصار ، فإن هذه التطورات تعني أن نظام الطاقة يعمل الآن في الغالب بطريقة دورية: أولاً ، يحصل السائل على طاقته من ضوء الشمس من خلال مجمع حراري شمسي على السطح ، ثم يتم تخزينه في درجة حرارة الغرفة لأقل قدر ممكن من فقدان الطاقة. عندما تكون هناك حاجة للطاقة ، يمكنها تسخين السائل من خلال المحفز.ومن المتصور أن هذه الحرارة يمكن تطبيقها على نظام التدفئة المنزلية ، وبعد ذلك يمكن إعادة السائل إلى السطح لجمع المزيد من الطاقة - لا الانبعاثات على الإطلاق ، ولا ضرر الجزيئات.
وأضاف كاسبر: "لقد حققنا الكثير من التقدمات الرئيسية في الآونة الأخيرة. واليوم لدينا نظام طاقة لا يعمل على مدار السنة."
مجمع الطاقة الشمسية الحرارية هو عاكس مقعر، أنبوب المركز. مساره في السماء لتتبع الشمس وهوائي الأقمار الصناعية وذلك للعمل، للتركيز أشعة الشمس من خلال قناة السائلة أنه حتى يمكن أن تضاف مع أنبوب إضافي تجمع المياه العادية لتسخين المياه.
الباحثون الخطوة التالية هي الجمع بين كل الأشياء التي تشكل نظاما متماسكا. كاسبر نعتقد أن مجموعة راضية عن سعة التخزين، ولكن لا يمكن استخراج المزيد من الطاقة. واعرب عن امله يمكن للفريق على المدى القصير تحقيق لا يقل عن 110 درجة مئوية من ارتفاع درجات الحرارة، وأن هذه التكنولوجيا قد دخلت حيز الاستخدام التجاري في 10 عاما.
وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل مؤسسات كنوت وأليس والينبرغ ومؤسسة البحوث الاستراتيجية السويدية.
