这种同分异构体可以将能量储存起来,以便以后需要能量时使用——例如,在晚上或冬天。它是液态的,适用于太阳能系统,研究人员将其命名为MOST(分子太阳能热能储存)。就在去年,研究团队在MOST的发展方面取得了很大进展。
“这种同分异构体中的能量现在可以储存长达18年,”化学与化学工程系教授、该研究小组组长卡斯珀·莫斯-保尔森(Kasper Moth-Poulsen)说。“当我们提取能量并使用它的时候,我们会得到比我们所希望的更多的热量。”
研究小组已经开发出一种催化剂来控制储存能量的释放。催化剂起着过滤器的作用,液体通过它流动,产生的反应使液体的温度升高63摄氏度。如果液体通过过滤器时的温度是20°C,那么它从另一边出来时的温度是83°C。与此同时,它使分子恢复到原来的形态,这样就可以在升温系统中重复使用。
能源系统MOST以循环方式工作 - 完全没有排放,并且不会损坏携带能量的分子。
在同一时期,研究人员还学会了改进分子的设计,以提高其储存能力,使异构体可以储存长达18年的能量。这是一个关键的改进,因为该项目的重点主要是化学能储存。
此外,该系统以前依赖于部分由易燃化学物甲苯组成的液体。但是现在研究人员已经找到了一种方法来去除潜在的危险甲苯,而仅仅使用能量储存分子。
综上所述,这些进步意味着该能源系统现在大部分以循环方式工作。首先,液体通过屋顶上的太阳能热收集器从阳光中获取能量。然后储存在室温下,以获得最小的能量损失。当需要能量时,它可以通过催化剂使液体升温。据设想,这样的热量可以被应用到家庭供暖系统中,之后液体可以被送回屋顶收集更多的能量——完全没有排放,而且不会破坏分子。
卡斯珀补充说:“我们最近取得了很多关键的进步,今天我们有了一个全年都在工作的无排放能源系统。”
太阳能热收集器是一个凹面反射器,中心有一个管道。它跟踪太阳穿过天空的路径,并以卫星天线的方式工作,将太阳光线聚焦到液体通过管道的一点。甚至可以添加一个附加管道与正常的水结合以将水加热。
研究人员接下来的步骤是把所有的东西结合在一起,形成一个连贯的系统。卡斯珀相信,该小组对存储能力感到满意,但可以提取更多的能量。他希望研究小组能在短期内实现至少110摄氏度的升温,并认为这项技术可能在10年内投入商业使用。
这项研究由Knut和Alice Wallenberg基金会以及瑞典战略研究基金会资助。