Az öntöltő elektronika lehet a megoldás arra, hogy akkor használjuk fel a napelemek termelte áramot, amikor szükségünk van rá, így az már nem tényező, mikor napos az időjárás.
HIRDETÉSForradalmi kutatásként, sőt, tudományos áttörésként emlegetik a napelemek által termelt energia hosszú távú tárolására fejlesztendő új módszer projektjét. Egy lépéssel közelebb került az emberiség ahhoz, hogy a napelemek a mindennapok részévé váljanak.
2017-ben egy svéd egyetem tudósai olyan energiarendszert hoztak létre, ami akár 18 évig is lehetővé teszi a napenergia megkötését és tárolását, szükség esetén a későbbiekben hőként felszabadítva.
A kutatóknak sikerült elérniük, hogy a rendszert egy mini hőerőműnöz (termoelektromos generátorhoz) csatlakoztatva villamos energiát termeljen.
Bár még korai szakaszában jár, a Gothenbergi Chalmers Műszaki Egyetemen kidolgozott koncepció megnyithatja az utat az öntöltő elektronika felé, amely igény szerint teszi felhasználhatóvá a napenergiát.
„Ez azt jelenti, hogy az időjárástól, napszaktól, évszaktól vagy földrajzi helytől függetlenül használhatjuk a napenergiát elektromos áram előállítására” – magyarázza Kasper Moth-Poulsen, a kutatás vezetője, a Chalmers-i Egyetem Kémiai és Vegymérnöki Intézetének professzora.
Hogyan tárolható a napenergia?
A napenergia gyorsan és szeszélyesen változó megújuló energiaforrás, de a hasznosítása már nem csak zavartalan napsütés esetén történik.
A technológia azonban már most is gyors ütemben fejlődik, így a napelemek egyre hatékonyabbak, egyre környezetkímélőbb az előállításuk és működtetésük, és a megtermelt áram energiájának tárolására is többféle módszer kidolgozása zajlik.
A hulladéknövényekből készült napelemek még felhős napokon is elnyelik az UV-fényt, míg az éjszakai napelemek akkor is működnek, amikor a nap lenyugszik.
Az általuk termelt energia hosszú távú tárolása a legfontosabb megoldandó kihívás. A Chalmersben 2017-ben fejlesztett technológia neve: molekuláris nap-hő-energia tároló rendszer.
Oda-vissza alakítható molekula
A technológia egy speciálisan kialakított szén-, hidrogén- és nitrogén-molekulán alapul, amely megváltoztatja alakját, ha napfénnyel érintkezik.
A napelemek által termelt energia hatására a molekula izomerré alakul, a részecskék közötti új kötések kialakulása köti meg az energiát, ezáltal a molekulaszerkezet felbontásáig tárolni képes.
Az izomer folyékony állapotban tárolható egészen addig, amikor az igények szerint szükség lesz az energia felszabadítására, például éjszaka vagy télen.
A tárolt energia kinyerése egy katalizátor segítségével történik. A megtakarított energia hőként szabadul fel a reakció közben, mialatt a molekula visszaáll eredeti alakjába.
Az energia megkötése és felszabadítása bármennyiszer ismételhető, a molekula újból felhasználható.
Az évek során a kutatók odáig finomították a rendszert, hogy már akár 18 évig tárolható így az energia.
A napsütést elküldték a világ másik végére
Amint azt a Cell Reports Physical Science-ben a múlt hónapban megjelent új tanulmány részletezi, ez a modell most egy lépéssel tovább ment.
A svéd kutatók elküldték napenergiával megtöltött molekulájukat a sanghaji Jiao Tong Egyetem munkatársainak. Ott az energiát felszabadították és elektromossággá alakították.
Lényegében az európai napfényt a világ másik felére küldték, és Kínában alakították elektromos árammá a svéd napsütést.
HIRDETÉS"A generátor egy ultravékony chip, amely beépíthető elektronikába, például fejhallgatókba, okosórákba és telefonokba" - mondja Zhihang Wang, a Chalmers Műszaki Egyetem kutatója.
Az eszköz potenciálisan helyettesítheti az akkumulátorokat, és lehetővé teszi a napenergia tértől és időtől független felhasználását.