Nú er hægt að geyma sólarorku í allt að 18 ár, segja vísindamenn

Sólarknúin rafeindatækni er einu skrefi nær því að verða hversdagslegur hluti af lífi okkar þökk sé „róttækri“ nýrri vísindalegri byltingu.

Árið 2017 bjuggu vísindamenn við sænskan háskóla til orkukerfi sem gerir það mögulegt að fanga og geyma sólarorku í allt að 18 ár og losa hana sem hita þegar þörf krefur.

Nú hefur rannsakendum tekist að fá kerfið til að framleiða rafmagn með því að tengja það við hitarafl.Þó enn á frumstigi gæti hugmyndin, sem þróuð var við Chalmers Tækniháskólann í Gautaborg, rutt brautina fyrir sjálfhleðslu rafeindatækni sem notar geymda sólarorku á eftirspurn.

„Þetta er róttækan ný leið til að framleiða rafmagn úr sólarorku.Það þýðir að við getum notað sólarorku til að framleiða rafmagn óháð veðri, tíma dags, árstíð eða landfræðilegri staðsetningu,“ útskýrir rannsóknarleiðtogi Kasper Moth-Poulsen, prófessor við efna- og efnaverkfræðideild Chalmers.

„Ég er mjög spenntur fyrir þessu starfi,“ bætir hann við.„Við vonum að með framtíðarþróun verði þetta mikilvægur þáttur í orkukerfi framtíðarinnar.

Hvernig er hægt að geyma sólarorku?

Sólarorka er breytileg endurnýjanleg því að mestu leyti virkar hún aðeins þegar sólin skín.En tækni til að berjast gegn þessum margumrædda galla er þegar í þróun á miklum hraða.

Sólarrafhlöður hafa verið gerðar úr úrgangsuppskeru semgleypa UV ljós jafnvel á skýjuðum dögumá meðan'nætursólarrafhlöður' hafa verið sköpuð það verk jafnvel þegar sólin hefur sest.

Langtímageymsla þeirrar orku sem þau mynda er annað mál.Sólarorkukerfið sem búið var til á Chalmers árið 2017 er þekkt sem „MEST“: Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems.

Tæknin byggir á sérhönnuðum sameind úr kolefni, vetni og köfnunarefni sem breytir um lögun þegar hún kemst í snertingu við sólarljós.

Það breytist í lögun í „orkuríka hverfu“ – sameind sem er gerð úr sömu atómum en raðað saman á annan hátt.Ísómeruna er síðan hægt að geyma í fljótandi formi til síðari notkunar þegar þörf krefur, svo sem á nóttunni eða í vetrardjúpinu.

Hvati losar sparaða orku sem hita á sama tíma og sameindin færist aftur í upprunalega lögun, tilbúin til notkunar aftur.

Í gegnum árin hafa vísindamenn betrumbætt kerfið að því marki að nú er hægt að geyma orkuna í ótrúleg 18 ár.

„Ofþunn“ flís breytir geymdri sólarorku í rafmagn

Eins og fram kemur í nýrri rannsókn sem birt var íCell Reports Physical Scienceí síðasta mánuði hefur þetta líkan nú verið tekið skrefinu lengra.

Sænsku vísindamennirnir sendu einstaka sameind sína, hlaðna sólarorku, til samstarfsmanna við Shanghai Jiao Tong háskólann.Þar var orkan hleypt út og breytt í rafmagn með því að nota rafalinn sem þeir höfðu þróað.

Í meginatriðum var sænskt sólskin sent hinum megin á jörðinni og breytt í rafmagn í Kína.

Í meginatriðum var sænskt sólskin sent hinum megin á jörðinni og breytt í rafmagn í Kína.

„Rafallinn er ofurþunnur flís sem gæti verið samþættur í rafeindatækni eins og heyrnartól, snjallúr og síma,“ segir vísindamaðurinn Zhihang Wang frá Chalmers Tækniháskólanum.

„Hingað til höfum við aðeins framleitt lítið magn af rafmagni, en nýjar niðurstöður sýna að hugmyndin virkar í raun.Það lítur mjög vel út."

Tækið gæti hugsanlega skipt út fyrir rafhlöður og sólarsellur og fínstillt hvernig við notum mikla orku sólarinnar.

Geymd sól: Steingervingur og losunarlaus leið til að framleiða rafmagn

Fegurðin við þetta lokaða, hringlaga kerfi er að það virkar án þess að valda koltvísýringslosun, sem þýðir að það hefur mikla möguleika til notkunar með endurnýjanlegri orku.

Nýjasta milliríkjanefnd Sameinuðu þjóðanna um loftslagsbreytingar(IPCC) skýrslugerir það yfirgnæfandi ljóst að við þurfum að auka endurnýjanlega orku og hverfa frá jarðefnaeldsneyti miklu, miklu hraðar til að tryggja örugga loftslagsframtíð.

Þó verulegar framfarir ísólarorkaeins og þetta gefur tilefni til vonar, vísindamenn vara við að það muni taka tíma fyrir tæknina að verða samofin lífi okkar.Margar rannsóknir og þróun eru eftir áður en við getum hlaðið tæknigræjurnar okkar eða hitað heimili okkar með geymdri sólarorku kerfisins, segja þeir.

„Ásamt hinum ýmsu rannsóknarhópum sem taka þátt í verkefninu erum við nú að vinna að því að hagræða kerfinu,“ segir Moth-Poulsen.„Það þarf að auka magn raforku eða hita sem það getur unnið.

Hann bætir við að þrátt fyrir að kerfið sé byggt á einföldum efnum þurfi að laga það þannig að það sé hagkvæmt í framleiðslu áður en hægt er að koma því víðar á markað.