Ny hybrid enhed kan både opfange og lagre solenergi

Forskere fra University of Houston har rapporteret om en ny enhed, der både effektivt kan fange solenergi og lagre den, indtil den er nødvendig, tilbyder lovende applikationer lige fra elproduktion til destillation og afsaltning.

I modsætning til solpaneler og solceller, som er afhængige af fotovoltaisk teknologi til direkte produktion af elektricitet, hybridenheden fanger varme fra solen og lagrer den som termisk energi. Den behandler nogle af de problemer, der har stoppet en bredere anvendelse af solenergi, foreslår en mulighed for at bruge solenergi døgnet rundt, trods begrænsede sollystimer, overskyede dage og andre begrænsninger.

Arbejdet, beskrevet i en avis offentliggjort onsdag i Joule , kombinerer lagring af molekylær energi og latent varmelagring for at producere en integreret høst- og lagringsenhed til potentiel 24/7 drift. Forskerne rapporterer en høsteffektivitet på 73 % ved smådrift og så høj som 90 % ved stordrift.

Op til 80 % af den lagrede energi blev genvundet om natten, og forskerne sagde dagrestitution var endnu højere.

Hadi Ghasemi, Bill D. Cook lektor i maskinteknik ved UH og en tilsvarende forfatter til papiret, sagde, at den højeffektive høst skyldes, delvis, til enhedens evne til at fange hele spektret af sollys, høste det til øjeblikkelig brug og omdanne det overskydende til molekylær energilagring.

Enheden blev syntetiseret under anvendelse af norbornadien-quadricyclan som det molekylære lagringsmateriale, en organisk forbindelse, som forskerne sagde, demonstrerer høj specifik energi og exceptionel varmefrigivelse, mens den forbliver stabil over længere opbevaringstider. Ghasemi sagde, at det samme koncept kunne anvendes ved hjælp af forskellige materialer, gør det muligt at optimere ydeevnen – inklusive driftstemperaturer og effektivitet.

T. Randall Lee, Cullen Distinguished University Chair professor i kemi og en tilsvarende forfatter, sagde, at enheden tilbyder forbedret effektivitet på flere måder:Solenergien lagres i molekylær form snarere end som varme, som forsvinder over tid, og det integrerede system reducerer også termiske tab, fordi der ikke er behov for at transportere den lagrede energi gennem rørledninger.

"I løbet af dagen, solvarmeenergien kan høstes ved temperaturer så høje som 120 grader celsius (ca. 248 Fahrenheit), " sagde Lee, som også er hovedefterforsker for Texas Center for Superconductivity på UH. "Om natten, når der er lav eller ingen solbestråling, den lagrede energi høstes af det molekylære lagermateriale, som kan omdanne det fra et lavere energimolekyle til et højere energimolekyle."

Det gør det muligt for den lagrede energi at producere termisk energi ved en højere temperatur om natten end om dagen – hvilket øger mængden af ​​tilgængelig energi, selv når solen ikke skinner, han sagde.