Niemieccy naukowcy opracowali technologię, która umożliwia wydajne magazynowanie energii słonecznej w wyspecjalizowanych cząsteczkach zwanych fotoprzełącznikami. Energia ta może być uwalniania jako ciepło na żądanie, a więc znajduje zastosowanie jako sposób ogrzewania.

Nowa technologia prosto z Niemiec

Zespół naukowców z Uniwersytetu Johanna Gutenberga (JGU) w Mainz i Uniwersytetu w Siegen opracował metodę magazynowania energii słonecznej, pozwalającej na bezstratne przechowywanie ciepła nawet przez kilka miesięcy z wykorzystaniem fotoprzełączników. Według najnowszych badań, mogą one działać jako efektywne magazyny energii przy niższych stratach niż dotychczas stosowane rozwiązania, co pokazuje znaczny rozwój technologii magazynowania energii.

Fotoprzełączniki to cząsteczki, które pochłaniają energię słoneczną, a następnie przechowują ją w postaci wiązań chemicznych, co umożliwia zatrzymywanie ciepła przez tygodnie, a nawet miesiące. Technologia pochłaniania ciepła słonecznego i przechowywania go w wodzie lub innych cieczach ma tę zasadniczą wadę, iż ciecze te utracą ciepło i powrócą do temperatury pokojowej.

Zobacz też: Bez nich w OZE ani rusz. Dlaczego magazyny energii są tak ważne?

Trust the process

Już kilka lat temu naukowcy z uniwersytetu w Siegen pokazali, że fotoprzełączniki mogą być lepszą alternatywą dla magazynowania energii słonecznej w bateriach linowo-jonowych, ponieważ mają wyższy potencjał. Jednak początkowe fotoprzełączniki miałyby być aktywowane jedynie w świetle ultrafioletowym, które stanowi niewielki procent widma światła słonecznego – możliwości zbierania energii byłyby więc mocno ograniczone.

Nowe badania umożliwiły pośrednie wykorzystanie energii słonecznej – podobnie jak w fotosyntezie. Udało się to osiągnąć poprzez włączenie związku określanego jako “sensybilizator”, który zwiększył wydajność magazynowania energii słonecznej o ponad rząd wielkości.

– Sensybilizator pochłania światło, a następnie przekazuje energię do fotoprzełącznika, którego nie można bezpośrednio wzbudzić w tych warunkach – mówi profesor Christoph z JGU.

Badacze podkreślają, że przechowywanie energii słonecznej bez strat jest kluczowe dla pełnego wykorzystania potencjału energii odnawialnej. Tradycyjne systemy, na przykład baterie litowo-jonowe, tracą efektywność po długotrwałym przechowywaniu, zwłaszcza w postaci ciepła. Nowe podejście pozwala stworzyć lokalne systemy magazynowania energii, dostępne na żądanie, nawet w okresach niskiego nasłonecznienia. Rozwiązanie to może ograniczyć uzależnienie od paliw kopalnych i wpływając na redukcję emisji dwutlenku węgla. 

Przeczytaj też: Kobiety z Jemenu zasilają energią słoneczną całe wioski

Słońce jako grzejnik?

Nowo opracowaną technologię można zastosować w różnych sektorach, na przykład w przemyśle lub budownictwie mieszkaniowym. Istnieje możliwość opracowania systemów magazynujących energię na poziomie lokalnym, z opcją uwalniania ciepła w okresach dużego zapotrzebowania, na przykład zimą. Instalacje tego typu mogą stanowić źródło ogrzewania.

Naukowcy planują dalsze badania nad skalowalnością systemu oraz dostosowaniem go do szerokich zastosowań przemysłowych i miejskich sieci energetycznych. 

Czytaj też: Państwo zasilane w 100% ze słońca? To może być prawdą już w 2050 roku

Źródło: focus.pl, onlinelibrary.wiley.com

Fot.: Canva (Xurzon/Getty Images Pro, etadly/pixabay)

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.