瑞典查爾姆斯理工大學與中國上海交通大學的研究人員合作開發出儲能時間長達18年的太陽能發電系統,相關成果發表在《細胞報告—物理科學》上。
這(zhe)項新(xin)技術是基于(yu)查爾姆斯理(li)工大學開發的太陽能(neng)系(xi)統(tong):分子太陽能(neng)熱能(neng)儲存系(xi)統(tong)(Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems,簡稱MOST)。
模擬使用(yong)MOST系(xi)統給手機充電(dian)。照片:查爾(er)姆(mu)斯理工(gong)大(da)學
該技術的(de)(de)關(guan)鍵(jian)是一類(lei)專門設計的(de)(de)分(fen)子(zi)(包括(kuo)碳、氫和氮元素),這類(lei)分(fen)子(zi)接觸到陽光時會改變(bian)(bian)形狀,變(bian)(bian)成一個(ge)富含能(neng)量的(de)(de)異構體(ti)(由相(xiang)同原(yuan)子(zi)組成但以不同方式(shi)排列的(de)(de)分(fen)子(zi))。這種(zhong)異構體(ti)以液(ye)體(ti)形式(shi)儲(chu)存(cun)起來,可(ke)在(zai)需(xu)要(yao)(yao)時在(zai)催(cui)化劑(ji)作(zuo)用下(xia)釋放熱能(neng),同時分(fen)子(zi)恢復到原(yuan)來的(de)(de)形狀。MOST可(ke)捕捉太(tai)陽能(neng)并將(jiang)其儲(chu)存(cun)長達(da)18年,在(zai)需(xu)要(yao)(yao)時釋放熱能(neng)。
“發射器是(shi)一(yi)種超薄芯片,可以集成(cheng)到耳機、智能手表和手機等電子設備(bei)中,”查爾姆斯理工大學(xue)研究員王志(zhi)航說。“到目前為止,我們只生(sheng)產了少量電力(li),但新結果表明該設計確實有效(xiao)。結果很有希望。”
概念(nian)驗證模(mo)型的(de)(de)當(dang)前功率(lv)為(wei) 0.1 nW(一瓦(wa)等(deng)于十億納瓦(wa)),看(kan)起來相當(dang)小,但科學家(jia)們看(kan)到(dao)了 MOST 系統(tong)的(de)(de)巨(ju)大潛力,它(ta)有(you)助(zhu)于解決(jue)問題。太(tai)陽(yang)能存儲(chu)數月(yue)或(huo)數年并根(gen)據(ju)需要使用(yong)。
根據研究負責(ze)人(ren)、查爾姆斯理工(gong)大學化(hua)(hua)學與化(hua)(hua)學工(gong)程系教授(shou) Kasper Moth-Poulsen 的(de)說法,這(zhe)是(shi)一(yi)種利用(yong)(yong)太陽(yang)能發(fa)電(dian)的(de)新(xin)方法。無論天(tian)(tian)氣、一(yi)天(tian)(tian)中的(de)時間、季節(jie)或地理位置(zhi)如(ru)何,我們都可(ke)以使用(yong)(yong)太陽(yang)能發(fa)電(dian)。MOST 是(shi)一(yi)個封閉系統,可(ke)以在不排放(fang)二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)的(de)情況下(xia)運行。
在證明(ming)該系統可(ke)以發(fa)電后,研發(fa)團(tuan)隊(dui)正專注于提高效(xiao)率并開發(fa)一種經濟實惠的商業(ye)解決(jue)方案,用于為電器充電和供暖。