Güneş Enerjisini Yakalamak ve Gerektiğinde Elektriğe Dönüştürmek – 18 Yıl Sonra
Araştırmacılar, güneş enerjisini yakalamayı, 18 yıla kadar depolamayı ve ihtiyaç duyulduğunda ve gerektiğinde serbest bırakmayı mümkün kılan bir enerji sistemi geliştirmede ileriye doğru bir adım attılar. Daha önce enerjinin ısı olarak nasıl alınabileceğini gösterdikten sonra, sistemi bir termoelektrik jeneratöre bağlayarak elektrik üretmeyi başardılar.
Güneş enerjisini yakalamayı, on sekiz yıla kadar depolamayı ve ihtiyaç duyulan zaman ve yerde serbest bırakmayı mümkün kılan bir enerji sisteminin arkasındaki araştırmacılar, sistemi bir adım daha ileri götürdüler. Daha önce enerjinin ısı olarak nasıl çıkarılabileceğini gösterdikten sonra, şimdi sistemi bir termoelektrik jeneratöre bağlayarak elektrik üretmeyi başardılar. Sonunda, İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nde geliştirilen araştırma, talep üzerine depolanan güneş enerjisini kullanan kendi kendini şarj eden elektronik cihazlara yol açabilir.
"Bu, güneş enerjisinden elektrik üretmenin radikal olarak yeni bir yolu. Bu, hava durumuna, günün saatine, mevsime veya coğrafi konuma bakılmaksızın elektrik üretmek için güneş enerjisini kullanabileceğimiz anlamına gelir. Karbondioksit emisyonlarına neden olmadan çalışabilen kapalı bir sistemdir, "diyor Chalmers Kimya ve Kimya Mühendisliği Bölümü Profesörü araştırma lideri Kasper Moth-Poulsen.
Güneş enerjisini yakalamayı, 18 yıla kadar depolamayı ve ihtiyaç duyulan zaman ve yerde serbest bırakmayı mümkün kılan güneş enerjisi sistemi MOST'un arkasındaki araştırmacılar, sistemi bir adım daha ileri götürdüler. Daha önce enerjinin ısı olarak nasıl çıkarılabileceğini gösterdikten sonra, şimdi sistemi kompakt bir termoelektrik jeneratöre bağlayarak elektrik üretmeyi başardılar. İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nde yürütülen araştırma, sonunda depolanan güneş enerjisi ile talep üzerine çalışan kendi kendini şarj eden cihazlara yol açabilir. Kredi: Chalmers Teknoloji Üniversitesi
Yeni teknoloji, Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nde geliştirilen güneş enerjisi sistemi MOST - Moleküler Güneş Termal Enerji Depolama Sistemlerine dayanmaktadır. Çok basitçe, teknoloji, güneş ışığıyla temas ettiğinde şekil değiştiren özel olarak tasarlanmış bir moleküle dayanmaktadır. Araştırma, daha önceki aşamalarda sunulduğunda dünya çapında büyük ilgi gördü.
Mart 2022'de Cell Reports Physical Science'da yayınlanan ve Şanghay'daki araştırmacılarla işbirliği içinde yürütülen yeni çalışma, güneş enerjisi sistemini bir adım daha ileri götürerek, güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için kompakt bir termoelektrik jeneratörle nasıl birleştirilebileceğini detaylandırıyor.
Moleküler Güneş Termal Enerji Depolama Sistemleri, Çoğu, güneş ışığının çarptığı zaman enerji bakımından zengin bir izomere (aynı atomlardan oluşan, ancak farklı bir şekilde birlikte düzenlenmiş bir molekül) dönüşen özel olarak tasarlanmış bir karbon, hidrojen ve azot molekülüne dayanan kapalı bir enerji sistemidir. İzomer daha sonra gece veya kış gibi gerektiğinde daha sonra kullanılmak üzere 18 yıla kadar sıvı halde saklanabilir.
Ultra ince çip ısıyı elektriğe dönüştürür
İsveçli araştırmacılar, güneş enerjisiyle yüklü özel olarak tasarlanmış moleküllerini, Şangay Jiao Tong Üniversitesi'ndeki meslektaşları Tao Li ve Zhiyu Hu'ya gönderdiler ve burada geliştirdikleri jeneratörü kullanarak enerji serbest bırakıldı ve elektriğe dönüştürüldü. Esasen, İsveç güneşi dünyanın diğer tarafına gönderildi ve Çin'de elektriğe dönüştürüldü.
"Jeneratör, kulaklıklar, akıllı saatler ve telefonlar gibi elektroniklere entegre edilebilen ultra ince bir çip. Şimdiye kadar, sadece az miktarda elektrik ürettik, ancak yeni sonuçlar konseptin gerçekten işe yaradığını gösteriyor. Çok umut verici görünüyor, "diyor Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacı Zhihang Wang.
Mikrometre inceliğinde bir termoelektrik jeneratör ile birlikte, Çoğu enerji sistemi sipariş üzerine elektrik de üretebilir.
Fosilsiz, emisyonsuz
Araştırma, yenilenebilir ve emisyonsuz enerji üretimi için büyük bir potansiyele sahip. Ancak, teknik cihazlarımızı şarj edebilmemiz veya evlerimizi sistemin depolanan güneş enerjisiyle ısıtabilmesi için çok fazla araştırma ve geliştirme devam ediyor.
"Projede yer alan çeşitli araştırma gruplarıyla birlikte, şimdi sistemi düzene sokmak için çalışıyoruz. Çıkarabileceği elektrik veya ısı miktarının arttırılması gerekir. Enerji sistemi basit temel malzemelere dayansa bile, üretmek için yeterince uygun maliyetli olacak şekilde uyarlanması ve böylece daha geniş çapta piyasaya sürülmesinin mümkün olması gerekiyor "diyor Kasper Moth-Poulsen.
Araştırmacılar Maria Quant ve Zhihang Wang, İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'ndeki laboratuvarda çalışıyorlar.
Most teknolojisi hakkında daha fazla bilgi
Moleküler Güneş Termal Enerji Depolama Sistemleri, Most, güneş ışığının çarptığı zaman enerji bakımından zengin bir izomere (aynı atomlardan oluşan, ancak farklı bir şekilde birlikte düzenlenmiş bir molekül) dönüşen özel olarak tasarlanmış bir karbon, hidrojen ve azot molekülüne dayanan kapalı bir enerji sistemidir. İzomer daha sonra gece veya kış gibi gerektiğinde daha sonra kullanılmak üzere sıvı formda saklanabilir. Araştırmacılar, sistemi, enerjiyi 18 yıla kadar depolamanın mümkün olduğu noktaya kadar rafine ettiler. Özel olarak tasarlanmış bir katalizör, molekülü orijinal şekline geri döndürürken tasarruf edilen enerjiyi ısı olarak serbest bırakır, böylece ısıtma sisteminde tekrar kullanılabilir. Şimdi, mikrometre inceliğinde bir termoelektrik jeneratör ile birlikte, enerji sistemi sipariş üzerine elektrik de üretebilir.
Araştırma ve bilimsel makale hakkında daha fazla bilgi
Çip ölçekli güneş termal elektrik enerjisi üretimi çalışması, Cell Reports Physical Science'da yayınlandı. Makale Zhihang Wang, Zhenhua Wu, Zhiyu Hu, Jessica Orrego-Hernández, Erzhen Mu, Zhao-Yang Zhang, Martyn Jevric, Yang Liu, Xuecheng Fu, Fengdan Wang, Tao Li ve Kasper Moth-Poulsen tarafından yazılmıştır. Araştırmacılar, İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi, Şangay Jiao Tong Üniversitesi ve Çin'deki Henan Politeknik Üniversitesi'nin yanı sıra Barselona'daki Malzeme Bilimi Enstitüsü'nde ve İspanya'daki ICREA Katalan Araştırma ve İleri Araştırmalar Bölümü'nde aktiftir.
Araştırma, Knut ve Alice Wallenberg Vakfı, İsveç Stratejik Araştırma Vakfı, İsveç Araştırma Konseyi Formas, İsveç Enerji Ajansı, hibe anlaşması CoG kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi (ERC), PHOTHERM – 101002131, Katalan İleri Araştırmalar Enstitüsü (ICREA) ve Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 Çerçeve Programı tarafından 951801 numaralı hibe anlaşması kapsamında finanse edilmiştir.
0 Yorumlar