Soldriven elektronik är ett steg närmare att bli en vardaglig del av våra liv tack vare ett "radikalt" nytt vetenskapligt genombrott.
År 2017 skapade forskare vid ett svenskt universitet ett energisystem som gör det möjligt att fånga upp och lagra solenergi i upp till 18 år och frigöra den som värme vid behov.
Nu har forskarna lyckats få systemet att producera el genom att koppla det till en termoelektrisk generator.Även om det fortfarande är i ett tidigt skede kan konceptet som utvecklats vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg bana väg för självladdande elektronik som använder lagrad solenergi på begäran.
"Det här är ett radikalt nytt sätt att generera el från solenergi.Det betyder att vi kan använda solenergi för att producera el oavsett väder, tid på dygnet, årstid eller geografisk plats, förklarar forskningsledare Kasper Moth-Poulsen, professor vid institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers.
"Jag är väldigt exalterad över det här arbetet", tillägger han."Vi hoppas med framtida utveckling att detta kommer att bli en viktig del i framtidens energisystem."
Hur kan solenergi lagras?
Solenergi är en variabel förnybar eftersom den för det mesta bara fungerar när solen skiner.Men teknik för att bekämpa denna mycket omdiskuterade brist utvecklas redan i snabb takt.
Solpaneler har tillverkats av avfallsgrödor somabsorberar UV-ljus även på molniga dagarmedan 'nattsolpaneler' har skapats som fungerar även när solen har gått ner.
Långtidslagring av den energi de genererar är en annan sak.Solenergisystemet som skapades på Chalmers redan 2017 är känt som "MEST": Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems.
Tekniken bygger på en specialdesignad molekyl av kol, väte och kväve som ändrar form när den kommer i kontakt med solljus.
Den förändras i form till en "energirik isomer" - en molekyl som består av samma atomer men som är arrangerade på ett annat sätt.Isomeren kan sedan lagras i flytande form för senare användning vid behov, till exempel på natten eller på djupet av vintern.
En katalysator frigör den sparade energin som värme samtidigt som den återställer molekylen till sin ursprungliga form, redo att användas igen.
Under årens lopp har forskare förfinat systemet till den grad att det nu är möjligt att lagra energin i otroliga 18 år.
Ett "ultratunnt" chip förvandlar den lagrade solenergin till elektricitet
Som beskrivs i en ny studie publicerad iCell Rapporter Fysisk Vetenskapförra månaden har denna modell nu tagits ett steg längre.
De svenska forskarna skickade sin unika molekyl, laddad med solenergi, till kollegor vid Shanghai Jiao Tong University.Där frigjordes energin och omvandlades till elektricitet med hjälp av den generator de utvecklat.
I huvudsak skickades svenskt solsken till andra sidan jorden och omvandlades till elektricitet i Kina.
I huvudsak skickades svenskt solsken till andra sidan jorden och omvandlades till elektricitet i Kina.
"Generatorn är ett ultratunt chip som skulle kunna integreras i elektronik som hörlurar, smarta klockor och telefoner", säger forskaren Zhihang Wang från Chalmers tekniska högskola.
– Hittills har vi bara genererat små mängder el, men de nya resultaten visar att konceptet verkligen fungerar.Det ser väldigt lovande ut.”
Enheten kan potentiellt ersätta batterier och solceller och finjustera hur vi använder solens rikliga energi.
Lagrad solenergi: Ett fossilt och utsläppsfritt sätt att generera el
Det fina med detta slutna, cirkulära system är att det fungerar utan att orsaka CO2-utsläpp, vilket innebär att det har stor potential för användning med förnybar energi.
FN:s senaste mellanstatliga panel om klimatförändringar(IPCC) rapportgör det överväldigande tydligt att vi måste öka på förnybar energi och byta bort från fossila bränslen mycket, mycket snabbare för att säkra en säker klimatframtid.
Medan betydande framsteg isolenergisom detta ger anledning till hopp, forskarna varnar för att det kommer att ta tid för tekniken att integreras i våra liv.Mycket forskning och utveckling återstår innan vi kommer att kunna ladda våra tekniska prylar eller värma våra hem med systemets lagrade solenergi, konstaterar de.
– Tillsammans med de olika forskargrupperna som ingår i projektet arbetar vi nu med att effektivisera systemet, säger Moth-Poulsen."Mängden el eller värme den kan utvinna måste ökas."
Han tillägger att även om systemet bygger på enkla material behöver det anpassas så att det är kostnadseffektivt att producera innan det kan lanseras bredare.
Posttid: 2022-jun-16