千人智库官方二维码

首页  >   千人智库 > 能源环境
太阳能液体将成能源新宠?容量可达特斯拉电池两倍
时间:2018-11-08 13:57:17来源:环球科学ScientificAmerican
提交需求
提要:太阳能作为清洁能源一直备受欢迎,但是因为效率低,存储困难实用性不广。如果可以把太阳能储存在液体里,想用的时候再拿出来,岂不是更方便?目前有科学家实现了这一举措。
太阳能液体将成能源新宠?容量可达特斯拉电池两倍

在化石燃料日益减少的今天,太阳能作为一种安全环保的可再生能源,一直是科学家们的研究热点。然而太阳能的利用存在一个难题——如何简单高效并且长时间地存储收集到的太阳能——太阳能产业界已经被这个问题困扰了很久。

针对这个问题,来自瑞典的科学家团队在今年一系列研究文献中提出了一种有趣的解决方案。他们研制出一种特殊的液体,他们称之为“太阳能储热燃料”,这种液体可以存储来自太阳的能量,并稳定地保存十几年的时间。

“太阳能储热燃料“跟可充电电池差不多,不同之处在于,这种燃料不放电,而是吸收太阳光,然后在需要的时候放出热量。这种液体实际上是一种液态的分子,瑞典查尔姆斯理工大学的科学家们花了一年多的时间来提升它的性能。

这种分子是由碳、氢和氮组成的,当它受到阳光照射时,就会发生神奇的改变: 原子间的化学键将被重新排列,然后变成能量更高的异构体。来自太阳的能量被捕获于异构体的强化学键之间,就像猎物被捕兽夹困住。之后即使阳光不再照射,或是将液体冷却到室温,被捕获的太阳能量也能稳定地存在于分子中。

当我们需要使用存储的能量,比如在夜晚或是寒冷的冬天,太阳能储热燃料就能在催化剂的作用下恢复到原始的分子形态,同时释放出热量。“能量可以在分子中存储长达18年的时间,”研究团队的成员、查尔莫斯大学的纳米材料科学家卡斯帕·莫斯-保尔森说。“当我们释放其中的能量来加热的时候,温度的上升将比我们预想的高得多。”

研究人员在大学的一栋建筑的屋顶安装了这一能源系统的原型机,用于这款新型储能液体的测试。这个系统以循环的方式工作,他们使用一个凹面镜聚焦太阳光,然后让液体流过安装在中间的透明管子,液体分子吸收太阳能变成同分异构体。然后液体被收集起来,以极小的损耗存储在室温下。整个装置还能像卫星天线一样追踪太阳的位置。据他们说,测试结果引起了众多投资者的关注。

如果需要使用存储的能量,只需要让液体流过特殊的催化剂。液体分子就会恢复到原来的状态,并且放出热量,把自身的温度升高63摄氏度。研究人员希望这种热量可以用于家庭供暖系统,为建筑物的热水器、洗碗机、干衣机等提供动力。“我们最近取得了许多关键的进展,经过一年的努力,现在我们有了一个无排放的能源系统。”莫斯-保尔森说。

据美国广播公司报道,经过一系列的快速发展,研究人员声称他们的液体现在每千克可以存储250瓦时的能量,这是特斯拉强力电池容量的两倍。但是这个系统还有很大的提升空间。研究人员认为,如果能正确操作,他们可以从中获取更多的热量,至少可以把温度提升110摄氏度。

“还有很长的路要走。我们才刚刚让系统开始工作。现在我们需要把一切调整为最佳设计”。莫斯-保尔森说。如果一切按计划进行,莫斯-保尔森认为这项技术可以在10年内投入商业使用。

标签
太阳能液体 能源 容量 特斯拉电池

版权声明:千人智库网系千人智库唯一官方网站,凡转载本网内容请注明来源与作者。

作者系本站编辑

评论详情

   暂无相关评论!
RSS订阅