อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เข้าใกล้การกลายมาเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของเราอีกก้าวหนึ่ง ต้องขอบคุณความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่ "ที่รุนแรง"
ในปี 2017 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยในสวีเดนได้สร้างระบบพลังงานที่ช่วยให้สามารถกักเก็บและเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้นานถึง 18 ปี โดยปล่อยเป็นความร้อนเมื่อจำเป็น
ขณะนี้นักวิจัยประสบความสำเร็จในการทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าโดยการเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกแม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แนวคิดที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers ในโกเธนเบิร์ก สามารถปูทางให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ชาร์จได้เองซึ่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ตามความต้องการ
“นี่เป็นวิธีการใหม่ในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์หมายความว่าเราสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศ ช่วงเวลาของวัน ฤดูกาล หรือตำแหน่งทางภูมิศาสตร์” หัวหน้าฝ่ายวิจัย Kasper Moth-Poulsen ศาสตราจารย์ภาควิชาเคมีและวิศวกรรมเคมีที่ Chalmers อธิบาย
“ผมตื่นเต้นมากกับงานนี้” เขากล่าวเสริม“เราหวังว่าการพัฒนาในอนาคตนี้จะเป็นส่วนสำคัญในระบบพลังงานในอนาคต”
พลังงานแสงอาทิตย์สามารถจัดเก็บได้อย่างไร?
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียนที่แปรผันได้ เพราะส่วนใหญ่จะใช้งานได้เฉพาะเมื่อมีแสงแดดส่องถึงเท่านั้นแต่เทคโนโลยีเพื่อต่อสู้กับข้อบกพร่องที่มีการกล่าวถึงกันมากนี้กำลังได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว
แผงโซลาร์เซลล์ได้ถูกสร้างขึ้นจากพืชเหลือใช้นั่นเองดูดซับแสง UV ได้แม้ในวันที่มีเมฆมากในขณะที่ 'แผงโซลาร์เซลล์ตอนกลางคืน' ได้ทรงสร้างพระราชกิจนั้นขึ้นแม้ตะวันลับไปแล้ว
การจัดเก็บพลังงานที่เกิดขึ้นในระยะยาวเป็นอีกเรื่องหนึ่งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นที่ Chalmers เมื่อปี 2017 เป็นที่รู้จักในชื่อ 'MOST': ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ระดับโมเลกุล
เทคโนโลยีนี้ใช้โมเลกุลคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งจะเปลี่ยนรูปร่างเมื่อสัมผัสกับแสงแดด
มันเปลี่ยนรูปร่างเป็น 'ไอโซเมอร์ที่อุดมด้วยพลังงาน' ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมเดียวกันแต่ถูกจัดเรียงเข้าด้วยกันในลักษณะที่ต่างออกไปไอโซเมอร์สามารถเก็บไว้ในรูปของเหลวเพื่อใช้ในภายหลังเมื่อจำเป็น เช่น ในเวลากลางคืนหรือในฤดูหนาว
ตัวเร่งปฏิกิริยาจะปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ออกมาเป็นความร้อน ในขณะเดียวกันก็ทำให้โมเลกุลกลับคืนรูปเดิมและพร้อมนำกลับมาใช้อีกครั้ง
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ปรับปรุงระบบจนถึงจุดที่ปัจจุบันสามารถกักเก็บพลังงานได้นานถึง 18 ปีอย่างเหลือเชื่อ
ชิป 'บางเฉียบ' จะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
ตามรายละเอียดในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในเซลล์รายงานวิทยาศาสตร์กายภาพเมื่อเดือนที่แล้วรุ่นนี้ได้ก้าวไปอีกขั้นแล้ว
นักวิจัยชาวสวีเดนได้ส่งโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งเต็มไปด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย Shanghai Jiao Tongที่นั่นพลังงานถูกปล่อยออกมาและแปลงเป็นไฟฟ้าโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่พวกเขาพัฒนาขึ้น
โดยพื้นฐานแล้ว แสงอาทิตย์ของสวีเดนถูกส่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งและแปลงเป็นไฟฟ้าในประเทศจีน
โดยพื้นฐานแล้ว แสงอาทิตย์ของสวีเดนถูกส่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งและแปลงเป็นไฟฟ้าในประเทศจีน
“เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นชิปบางเฉียบที่สามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น หูฟัง นาฬิกาอัจฉริยะ และโทรศัพท์” นักวิจัย Zhihang Wang จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers กล่าว
“จนถึงตอนนี้ เราผลิตไฟฟ้าได้เพียงจำนวนเล็กน้อย แต่ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่าแนวคิดนี้ใช้งานได้จริงมันดูมีแนวโน้มมาก”
อุปกรณ์ดังกล่าวอาจใช้ทดแทนแบตเตอรี่และเซลล์แสงอาทิตย์ได้ ซึ่งเป็นการปรับวิธีที่เราใช้พลังงานปริมาณมากจากดวงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้: วิธีการผลิตกระแสไฟฟ้าที่ปราศจากฟอสซิลและการปล่อยมลพิษ
ข้อดีของระบบทรงกลมปิดนี้คือทำงานโดยไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งหมายความว่ามีศักยภาพสูงที่จะนำไปใช้กับพลังงานหมุนเวียน
คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลแห่งสหประชาชาติล่าสุดว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ(ไอพีซีซี) รายงานทำให้ชัดเจนอย่างท่วมท้นว่าเราจำเป็นต้องเพิ่มพลังงานหมุนเวียนและเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลให้เร็วขึ้นมาก เพื่อรักษาอนาคตของสภาพอากาศที่ปลอดภัย
ในขณะที่มีความก้าวหน้าอย่างมากในพลังงานแสงอาทิตย์เช่นนี้ทำให้เกิดความหวัง นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าต้องใช้เวลาสักระยะกว่าที่เทคโนโลยีจะรวมเข้ากับชีวิตของเราพวกเขาตั้งข้อสังเกตว่ายังมีการวิจัยและพัฒนาอีกมากก่อนที่เราจะสามารถชาร์จอุปกรณ์ทางเทคนิคของเราหรือทำให้บ้านของเราร้อนขึ้นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ของระบบได้
Moth-Poulsen กล่าวว่า "เรากำลังดำเนินการปรับปรุงระบบร่วมกับกลุ่มวิจัยต่างๆ ที่รวมอยู่ในโครงการนี้"“ปริมาณไฟฟ้าหรือความร้อนที่สามารถสกัดได้จำเป็นต้องเพิ่มขึ้น”
เขาเสริมว่าแม้ว่าระบบจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่เรียบง่าย แต่ก็จำเป็นต้องได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อให้เกิดความคุ้มค่าในการผลิตก่อนที่จะสามารถเปิดตัวในวงกว้างมากขึ้น
เวลาโพสต์: 16 มิ.ย.-2022