太陽エネルギーの未来はあなたが期待するようには見えないかもしれません。
ソーラーパネルとバッテリー技術がますます洗練され、私たちが太陽のエネルギーで暮らす日を夢見ることができるようになるにつれて、スウェーデンのチャルマース大学の科学者たちは大胆な新しいソーラー技術を開発しています— 化学液体 太陽からのエネルギーを利用し、将来の使用のためにそのエネルギーを貯蔵することができます。
新しいアプローチにより、太陽エネルギーは独自の化学流体の分子結合に取り込まれます。 次に、触媒を導入することで化学物質からエネルギーを放出し、使用することができます。
研究チームは、システムを分子太陽熱エネルギー貯蔵（MOST）と名付けました。
システムはまだ完成していませんが、研究チームは カスパーモスポールセンチャルマース工科大学の化学教授は、大きな進歩を遂げました。
このプロジェクトは、数年前、モスポールセンがカリフォルニア大学バークレー校からチャルマースに移ったときに開始されました。 バークレーのポスドク研究員として、モスポールセンは希少な遷移金属であるルテニウムを使用して太陽エネルギーを利用するシステムに取り組んでいました。
2011年にChalmersに移ったとき、彼は分子太陽熱エネルギー貯蔵に取り組み続けましたが、ルテニウムよりも安価で一般的な炭素ベースの元素の使用を模索し始めました。
約XNUMX年前、研究チームは、化学エネルギーを蓄えることができる、炭素、水素、窒素から作られた新しい分子を開発しました。
太陽光が分子に当たると、熱を吸収してエネルギーの豊富な異性体に変化します。これは、化学式は同じですが、新しい配置の分子です。 太陽光は分子内の二重結合を切断し、太陽エネルギーを蓄える新しい単結合を形成します。
次に、プロセスを効果的に逆転させる化学触媒を導入することにより、エネルギーを放出することができます。
触媒は、液体が通過できるフィルターとして配置されています。 液体が触媒を通過すると、エネルギーを放出する反応が発生し、液体の温度が摂氏63度上昇します。 このプロセスにより、分子は元の形に戻るため、再利用できます。
チームは、2018年のこれまでの進歩を詳述したXNUMXつの新しい記事をリリースしました。
- エネルギー密度、または化学液体0.4キログラムあたりに蓄積されるエネルギー量をXNUMX MJ / kg以上に増加させる無溶媒システム。
- 最大18年間の保管を可能にする新しい分子設計。
- エネルギー貯蔵密度を0.9MJ / kgに増やす方法。 と
- 摂氏63度までのシステムにおける温度勾配の実際的なデモンストレーション。
全体として、これらの開発は重要な前進を表しています。 このシステムは、チームが以前に化学液体の一部として使用していた可燃性化学物質であるトルエンに依存しなくなりました。
研究者はプロセスからトルエンを除去したので、システムはエネルギートラップ分子と触媒のみを必要とします。
「私たちは最近多くの重要な進歩を遂げました。そして今日、私たちは一年中機能する排出物のないエネルギーシステムを持っています」とモスポールセンは声明で述べました。
しかし、まだ長い道のりがあります。 Moth-Poulsen氏は、MOSTが完全に開発されるか、商用または産業用に使用できるようになる時期がわからないと述べました。
「これは、私たちが引き付けることができる資金の種類と、私たちが見つける可能性のある産業パートナーに大きく依存します」と彼は言いました。 「大学の研究プロジェクトから実際の技術にMOST技術を開発することが私たちのビジョンです。 このために、私たちは現在、私たちと一緒にこれを実現できる適切なタイプのパートナーを探しています。」
現在、研究者たちは大規模生産を可能にするためのスケーラブルでグリーンケミストリーの方法の開発に取り組んでいます。 彼らはまた、太陽エネルギー捕獲の効率を改善する方法を模索しています。 彼らはまた、少なくとも摂氏110度の温度上昇に到達したいと考えている、とモスポールセン氏は語った。
ですから、進むべき道はありますが、それが完全に実現されると、MOSTは太陽エネルギーの未来を変える可能性があります。
加熱された液体を家中のラジエーターに通すことで、家を加熱するために使用されるシステムを想像するのは簡単です。 従来のソーラーパネルやバッテリーと組み合わせて使用することで、この技術は、太陽からの膨大な量の再生可能エネルギーを利用し、最終的に温室効果ガスから移行するのに役立つ可能性があります。
