Solarenergie lässt sich mittlerweile bis zu 18 Jahre speichern, sagen Wissenschaftler

Dank eines „radikalen“ neuen wissenschaftlichen Durchbruchs ist solarbetriebene Elektronik einen Schritt näher daran, ein alltäglicher Teil unseres Lebens zu werden.

Im Jahr 2017 haben Wissenschaftler einer schwedischen Universität ein Energiesystem entwickelt, das es ermöglicht, Sonnenenergie einzufangen, bis zu 18 Jahre lang zu speichern und bei Bedarf als Wärme abzugeben.

Nun ist es den Forschern gelungen, das System durch die Verbindung mit einem thermoelektrischen Generator zur Stromproduktion zu bringen.Auch wenn es noch in den Kinderschuhen steckt, könnte das an der Technischen Universität Chalmers in Göteborg entwickelte Konzept den Weg für selbstladende Elektronik ebnen, die bei Bedarf gespeicherte Sonnenenergie nutzt.

„Das ist eine radikal neue Art der Stromerzeugung aus Solarenergie.Das bedeutet, dass wir Solarenergie zur Stromerzeugung nutzen können, unabhängig von Wetter, Tageszeit, Jahreszeit oder geografischem Standort“, erklärt Forschungsleiter Kasper Moth-Poulsen, Professor am Department of Chemistry and Chemical Engineering in Chalmers.

„Ich freue mich sehr über diese Arbeit“, fügt er hinzu.„Wir hoffen, dass dies mit der zukünftigen Entwicklung ein wichtiger Teil des zukünftigen Energiesystems sein wird.“

Wie lässt sich Sonnenenergie speichern?

Solarenergie ist eine variable erneuerbare Energiequelle, da sie größtenteils nur dann funktioniert, wenn die Sonne scheint.Doch die Technologie zur Beseitigung dieses viel diskutierten Mangels wird bereits rasant entwickelt.

Sonnenkollektoren wurden aus Abfallpflanzen hergestelltabsorbieren UV-Licht auch an bewölkten Tagenwährend 'Nachtsonnenkollektorenwurden geschaffen, die auch nach Sonnenuntergang funktionieren.

Eine andere Sache ist die langfristige Speicherung der erzeugten Energie.Das 2017 in Chalmers geschaffene Solarenergiesystem ist als „MOST“ bekannt: Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems.

Die Technologie basiert auf einem speziell entwickelten Molekül aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff, das bei Kontakt mit Sonnenlicht seine Form verändert.

Es verändert seine Form in ein „energiereiches Isomer“ – ein Molekül, das aus denselben Atomen besteht, aber auf andere Weise zusammen angeordnet ist.Das Isomer kann dann in flüssiger Form zur späteren Verwendung bei Bedarf, beispielsweise nachts oder im tiefsten Winter, gelagert werden.

Ein Katalysator gibt die gespeicherte Energie als Wärme ab und bringt das Molekül wieder in seine ursprüngliche Form zurück, sodass es wieder verwendet werden kann.

Im Laufe der Jahre haben Forscher das System so weit verfeinert, dass es nun möglich ist, die Energie unglaubliche 18 Jahre lang zu speichern.

Ein „ultradünner“ Chip wandelt die gespeicherte Sonnenenergie in Strom um

Wie in einer neuen Studie beschrieben, die in veröffentlicht wurdeZellberichte Physikalische WissenschaftLetzten Monat wurde dieses Modell nun noch einen Schritt weiter entwickelt.

Die schwedischen Forscher schickten ihr einzigartiges, mit Sonnenenergie beladenes Molekül an Kollegen der Shanghai Jiao Tong University.Dort wurde die Energie freigesetzt und mit dem von ihnen entwickelten Generator in Strom umgewandelt.

Im Wesentlichen wurde die schwedische Sonne ans andere Ende der Welt geschickt und in China in Strom umgewandelt.

Im Wesentlichen wurde die schwedische Sonne ans andere Ende der Welt geschickt und in China in Strom umgewandelt.

„Der Generator ist ein ultradünner Chip, der in Elektronikgeräte wie Kopfhörer, Smartwatches und Telefone integriert werden könnte“, sagt Forscher Zhihang Wang von der Chalmers University of Technology.

„Bisher haben wir nur kleine Mengen Strom erzeugt, aber die neuen Ergebnisse zeigen, dass das Konzept wirklich funktioniert.Es sieht sehr vielversprechend aus.“

Das Gerät könnte möglicherweise Batterien und Solarzellen ersetzen und die Art und Weise, wie wir die reichlich vorhandene Energie der Sonne nutzen, optimieren.

Gespeicherte Solarenergie: Eine fossile und emissionsfreie Art der Stromerzeugung

Das Schöne an diesem geschlossenen Kreislaufsystem ist, dass es ohne CO2-Emissionen arbeitet und somit ein großes Potenzial für die Nutzung erneuerbarer Energien bietet.

Der neueste Zwischenstaatliche Ausschuss der Vereinten Nationen für Klimaänderungen(IPCC)-Berichtmacht mit überwältigender Mehrheit deutlich, dass wir erneuerbare Energien ausbauen und viel, viel schneller von fossilen Brennstoffen abwandern müssen, um eine sichere Klimazukunft zu gewährleisten.

Während bedeutende Fortschritte inSolarenergieObwohl solche Entwicklungen Anlass zur Hoffnung geben, warnen die Wissenschaftler, dass es einige Zeit dauern wird, bis die Technologie in unser Leben integriert wird.Bis wir in der Lage sein werden, unsere technischen Geräte aufzuladen oder unsere Häuser mit der gespeicherten Solarenergie des Systems zu heizen, muss noch viel geforscht und entwickelt werden, heißt es.

„Gemeinsam mit den verschiedenen am Projekt beteiligten Forschungsgruppen arbeiten wir nun daran, das System zu rationalisieren“, sagt Moth-Poulsen.„Die Menge an Strom oder Wärme, die daraus gewonnen werden kann, muss erhöht werden.“

Er fügt hinzu, dass das System zwar auf einfachen Materialien basiert, es jedoch angepasst werden muss, damit es kostengünstig herzustellen ist, bevor es breiter eingeführt werden kann.