הם מפתחים מכשיר חדש אשר לוכד ואוגר "חום" סולארי במשך חודשים

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת יוסטון מפתחת מכשיר חדש המסוגל לתפוס חום סולארי ולאגור אותו לפרקי זמן ארוכים.

צעד חדש קדימה לאחסון סולארי לפי דרישה.

כשמדובר באחסון סולארי, הדבר הראשון שעולה בראש הוא השימוש הגובר בסוללות לצד מערכות פוטו-וולטאיות, בהיקף קטן וגדול.

עם זאת, זה לא רק חשמל שצריך לאחסן. אחד האלמנטים השימושיים לא פחות במעבר האנרגיה הנוכחי הוא גם היכולת לתפוס ולאגור אנרגיה תרמית סולארית. עם זאת המטרה אינה כה קלה להשגה, במיוחד אם אתה זקוק למערכת שתשמור על חום לאורך תקופות ארוכות. אתגר זה הוביל בשנים האחרונות ליצירת קו מחקר חדש, המוקדש כולו ליצירת מצברים סולאריים לפי דרישה. הנקודה הקריטית של מערכות אלה ממשיכה להיות יעילות, אולם כיום עבודה חדשה מאוניברסיטת יוסטון עשויה להפוך את ענף הסוללות התרמיות .

קבוצת מחקר הקימה מפעל אחסון קטן המשלב הצטברות חום סמויה עם "אחסון מולקולרי" , שעשוי להיות מסוגל לפעול 24 שעות ביממה, שבעה ימים בשבוע.

ומעל הכל לעשות זאת ביעילות של 73% בפעולות בקנה מידה קטן ועד 90% בפעילות בקנה מידה גדול . כפי שהסביר הדדי ג'אסמי, פרופסור חבר להנדסת מכונות באוניברסיטה האמריקאית, הביצועים הגבוהים נובעים, בין השאר, מיכולתו של המכשיר לתפוס את כל ספקטרום אור השמש, לאסוף אותו לשימוש מיידי ולאגור מולקולות עודפות. יציב במיוחד.

באופן ספציפי, היבט אחרון זה בוצע באמצעות הזוג norbornadiene-quadricylane: מולקולות אלה הן איזומריות ובעלות התנהגות מעניינת מאוד למחקרי הצטברות סולאריים. בפירוט, קוואדרוצילן מיוצר על ידי הקרנת נורבנדיאנה, בתהליך הדורש אנרגיה. אותה אנרגיה המאוחסנת בקשרי המולקולות משתחררת כאשר הקשר ההפוך מתרחש, כלומר כאשר הקוואדרוקילן הופך חזרה לנורבנדיאנה, בנוכחות זרזים מתאימים.

על פי המדענים, מסבירים המדענים במאמרו של ז'ול, גישות עכשוויות לאנרגיה תרמית סולארית, מבוססות על מערכות יקרות בעלות ריכוז אופטי גבוה, הגורמות להפסדי חום גדולים כתוצאה מחומרים ומשטחים חמים. יחד עם זאת, לאנרגיה המאוחסנת בצורה של אנרגיה תרמית יש אובדן זמן רב מטבעם. במקרה זה, לעומת זאת, הצבר התרמי הסולארי, שפותח באוניברסיטת יוסטון, אוגר גם אנרגיה בצורה מולקולרית במקום בצורה של חום פשוט, והמערכת המשולבת מפחיתה הפסדים תרמיים מכיוון שאין צורך להעביר את האנרגיה המאוחסנת .

Original text


במהלך היום ניתן לאסוף אנרגיה תרמית סולארית בטמפרטורות של עד 120 מעלות צלזיוס. בלילה, כשאין שמש, האנרגיה המאוחסנת נאספת על ידי חומר האחסון המולקולרי, שיכול להמיר אותה ממולקולת בעלת אנרגיה נמוכה יותר למולקולה בעלת אנרגיה גבוהה יותר. זה מאפשר למערכת לייצר אנרגיית חום בטמפרטורה גבוהה יותר בלילה מאשר במהלך היום.

ט. רנדל לי, פרופסור לכימיה ומחבר משותף למחקר.

מידע נוסף: www.sciencedirect.com

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה