Еще в 2017 году мы узнали об интересной энергетической системе от исследователей из Технологического университета Чалмерса в Швеции, предназначенной для хранения солнечной энергии в жидкой форме. Подключив ее к ультратонкому термоэлектрическому генератору, команда продемонстрировала, что он может производить электричество, что, по их мнению, закладывает основу для самозаряжающейся электроники, которая по требованию использует солнечную энергию.
Эта технология, получившая название MOlecular Solar Thermal (MOST), находится в разработке уже более десяти лет и сосредоточена на специально разработанной молекуле из углерода, водорода и азота. При контакте с солнечным светом, атомы внутри молекулы перестраиваются, чтобы изменить ее форму и превратить ее в богатый энергией изомер, который может храниться в жидкой форме.
Энергия, захваченная системой MOST, может храниться в этом жидком состоянии до 18 лет, прежде чем специально разработанный катализатор вернет молекуле ее первоначальную форму и выделит энергию в виде тепла. Команда Чалмерса теперь сотрудничает с учеными из Шанхайского университета Цзяотун в Китае, которые использовали компактный термоэлектрический генератор для преобразования этого тепла в электричество.
«Генератор представляет собой ультратонкий чип, который можно интегрировать в электронные устройства, такие как наушники, смарт-часы и телефоны», — сказал исследователь Чжихан Ван из Технологического университета Чалмерса. «До сих пор мы производили лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно работает и выглядит очень многообещающей».
Система MOlecular Solar Thermal (MOST) может хранить солнечную энергию в жидкой форме. Фото: Chalmers University of Technology/Daniel Spacek/neuroncollective.com
Сообщается, что выходная мощность по току для подтверждения концепции составляет до 0,1 нВт (выходная мощность на единицу объема до 1,3 Вт на м3), что может быть довольно небольшой величиной, но ученые видят большой потенциал в своей системе MOST, которая может решить проблему прерывистого характера солнечной энергии, сохраняя ее в течение нескольких месяцев или лет и позволяя использовать ее по мере необходимости.
«Это радикально новый способ получения электроэнергии из солнечной энергии», — сказал руководитель исследования, профессор Каспер Мот-Поулсен с кафедры химии и химического машиностроения в Чалмерсе. «Это означает, что мы можем использовать солнечную энергию для производства электроэнергии независимо от погоды, времени суток, сезона или географического положения. Это закрытая система, которая может работать без выбросов углекислого газа».
Теперь, показав, что систему можно использовать для производства электроэнергии, команда сосредоточилась на повышении ее производительности, работая над доступным коммерческим решением для зарядки гаджетов и обогрева домов.
«Вместе с различными исследовательскими группами, участвующими в проекте, мы сейчас работаем над оптимизацией системы», — сказал Каспер Мот-Поулсен. «Необходимо увеличить количество электроэнергии или тепла, которые она может извлекать. Даже если энергетическая система основана на простых базовых материалах, ее необходимо адаптировать, чтобы она была достаточно рентабельной для производства и, таким образом, могла быть запущена в более широком масштабе».
Исследование было опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.
Источник: Chalmers University of Technology.
