瑞典研究小組開發(fā)出MOST無排放儲能系統(tǒng)
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發(fā)布日期:2018-10-13
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瑞典查爾默斯理工大學(xué)的一個研究小組在開發(fā)一種特殊設(shè)計的分子方面取得了長足的進展,這種分子可以在夏天儲存來自太陽的能量,在冬天使用。
瑞典查爾默斯理工大學(xué)的一個研究小組在開發(fā)一種特殊設(shè)計的分子方面取得了長足的進展,這種分子可以在夏天儲存來自太陽的能量,在冬天使用。這些進展已經(jīng)在今年發(fā)布的四篇科學(xué)論文中發(fā)表,最近的一篇發(fā)表在排名很高的《能源》雜志上。
這種同分異構(gòu)體可以將能量儲存起來,以便以后需要能量時使用——例如,在晚上或冬天。它是液態(tài)的,適用于太陽能系統(tǒng),研究人員將其命名為MOST(分子太陽能熱能儲存)。就在去年,研究團隊在MOST的發(fā)展方面取得了很大進展。
“這種同分異構(gòu)體中的能量現(xiàn)在可以儲存長達18年,”化學(xué)與化學(xué)工程系教授、該研究小組組長卡斯珀·莫斯-保爾森(Kasper Moth-Poulsen)說。“當(dāng)我們提取能量并使用它的時候,我們會得到比我們所希望的更多的熱量。”
研究小組已經(jīng)開發(fā)出一種催化劑來控制儲存能量的釋放。催化劑起著過濾器的作用,液體通過它流動,產(chǎn)生的反應(yīng)使液體的溫度升高63攝氏度。如果液體通過過濾器時的溫度是20°C,那么它從另一邊出來時的溫度是83°C。與此同時,它使分子恢復(fù)到原來的形態(tài),這樣就可以在升溫系統(tǒng)中重復(fù)使用。
能源系統(tǒng)MOST以循環(huán)方式工作 - 完全沒有排放,并且不會損壞攜帶能量的分子。
在同一時期,研究人員還學(xué)會了改進分子的設(shè)計,以提高其儲存能力,使異構(gòu)體可以儲存長達18年的能量。這是一個關(guān)鍵的改進,因為該項目的重點主要是化學(xué)能儲存。
此外,該系統(tǒng)以前依賴于部分由易燃化學(xué)物甲苯組成的液體。但是現(xiàn)在研究人員已經(jīng)找到了一種方法來去除潛在的危險甲苯,而僅僅使用能量儲存分子。
綜上所述,這些進步意味著該能源系統(tǒng)現(xiàn)在大部分以循環(huán)方式工作。首先,液體通過屋頂上的太陽能熱收集器從陽光中獲取能量。然后儲存在室溫下,以獲得最小的能量損失。當(dāng)需要能量時,它可以通過催化劑使液體升溫。據(jù)設(shè)想,這樣的熱量可以被應(yīng)用到家庭供暖系統(tǒng)中,之后液體可以被送回屋頂收集更多的能量——完全沒有排放,而且不會破壞分子。
卡斯珀補充說:“我們最近取得了很多關(guān)鍵的進步,今天我們有了一個全年都在工作的無排放能源系統(tǒng)。”
太陽能熱收集器是一個凹面反射器,中心有一個管道。它跟蹤太陽穿過天空的路徑,并以衛(wèi)星天線的方式工作,將太陽光線聚焦到液體通過管道的一點。甚至可以添加一個附加管道與正常的水結(jié)合以將水加熱。
研究人員接下來的步驟是把所有的東西結(jié)合在一起,形成一個連貫的系統(tǒng)。卡斯珀相信,該小組對存儲能力感到滿意,但可以提取更多的能量。他希望研究小組能在短期內(nèi)實現(xiàn)至少110攝氏度的升溫,并認為這項技術(shù)可能在10年內(nèi)投入商業(yè)使用。
這項研究由Knut和Alice Wallenberg基金會以及瑞典戰(zhàn)略研究基金會資助。