「根本的な」新しい科学的進歩のおかげで、太陽光発電エレクトロニクスは私たちの生活の日常の一部に一歩近づいています。
2017年、スウェーデンの大学の科学者たちは、太陽エネルギーを最長18年間捕捉・貯蔵し、必要に応じて熱として放出できるエネルギーシステムを開発した。
今回研究者らは、このシステムを熱電発電機に接続して発電させることに成功した。まだ初期段階ではあるが、ヨーテボリのチャルマーズ工科大学で開発されたコンセプトは、蓄えた太陽エネルギーをオンデマンドで使用する自己充電電子機器への道を開く可能性がある。
「これは太陽エネルギーから発電する根本的に新しい方法です。これは、天候、時刻、季節、地理的位置に関係なく、太陽エネルギーを利用して発電できることを意味します」と研究リーダーであり、チャーマーズ大学化学・化学工学部教授のカスパー・モスポールセン氏は説明します。
「この仕事にとても興奮しています」と彼は付け加えた。「今後の開発により、これが将来のエネルギーシステムの重要な部分となることを期待しています。」
太陽エネルギーはどのようにして蓄えることができるのでしょうか？
太陽エネルギーは、ほとんどの場合、太陽が輝いているときにのみ機能するため、可変再生可能です。しかし、このよく議論されている欠陥に対処する技術は、すでに速いペースで開発されています。
ソーラーパネルは廃棄作物から作られています。曇りの日でも紫外線を吸収その間 '夜間ソーラーパネル」は、太陽が沈んだ後でも機能するように作成されています。
生成したエネルギーを長期保存することは別の問題です。2017 年に Chalmers で開発された太陽エネルギー システムは、「MOST」、つまり分子太陽熱エネルギー貯蔵システムとして知られています。
この技術は、太陽光に接触すると形状が変化する特別に設計された炭素、水素、窒素の分子に基づいています。
それは、同じ原子で構成されているが、異なる方法で一緒に配置された分子である「エネルギーが豊富な異性体」に形状変化します。異性体は、夜間や真冬など、必要なときに後で使用できるよう液体の状態で保存できます。
触媒は、保存されたエネルギーを熱として放出し、分子を元の形状に戻し、再び使用できるようにします。
研究者たちは何年にもわたってこのシステムを改良し、現在では 18 年間という驚異的な期間エネルギーを保存できるようになりました。
「超薄型」チップが蓄えた太陽エネルギーを電気に変える
で発表された新しい研究で詳しく述べられているように、セルレポート物理科学先月、このモデルはさらに一歩前進しました。
スウェーデンの研究者らは、太陽エネルギーを満載した独自の分子を上海交通大学の同僚に送った。そこでエネルギーは放出され、彼らが開発した発電機を使用して電気に変換されました。
基本的に、スウェーデンの太陽光は地球の裏側に送られ、中国で電力に変換されました。
基本的に、スウェーデンの太陽光は地球の裏側に送られ、中国で電力に変換されました。
「この発電機は超薄型チップであり、ヘッドフォン、スマートウォッチ、電話などの電子機器に組み込むことができます」とチャルマーズ工科大学の研究者 Zhihang Wang 氏は述べています。
「これまでのところ、私たちは少量の電力しか発電していませんが、新しい結果は、このコンセプトが実際に機能していることを示しています。それは非常に有望に見えます。」
このデバイスはバッテリーや太陽電池に代わる可能性があり、太陽の豊富なエネルギーの使用方法を微調整することができます。
蓄電型太陽光発電: 化石燃料と排出物を出さない発電方法
この閉鎖循環システムの利点は、CO2 を排出せずに動作することです。つまり、再生可能エネルギーの利用に大きな可能性を秘めています。
最新の国連気候変動政府間パネル(IPCC)報告書これは、安全な気候の未来を確保するために、再生可能エネルギーを増やし、化石燃料からはるかに早く切り替える必要があることを圧倒的に明らかにしています。
大幅な進歩が見られる一方で、太陽光エネルギーこのように希望が生まれる一方で、このテクノロジーが私たちの生活に溶け込むには時間がかかるだろうと科学者たちは警告しています。このシステムに蓄えられた太陽エネルギーを使って技術機器を充電したり、家を暖房したりできるようになるまでには、多くの研究開発が残されている、と彼らは指摘している。
「プロジェクトに含まれるさまざまな研究グループと協力して、私たちは現在、システムの合理化に取り組んでいます」とモスポールセン氏は言います。「取り出せる電気や熱の量を増やす必要があります。」
同氏は、このシステムが単純な材料に基づいているとしても、より広く世に送り出す前に、コスト効率よく生産できるように調整する必要があると付け加えた。
投稿日時: 2022 年 6 月 16 日