Wiadomości branżowe

Amerykańscy naukowcy udoskonalili metodę przechowywania słonecznego

2018-05-31
Energia słoneczna jest niewyczerpanym źródłem czystej energii, ale aby w pełni wykorzystać energię słoneczną, konieczne jest rozwiązanie w każdym momencie kluczowego problemu, w jaki sposób można oszczędzać energię słoneczną po niższych kosztach. Zespół z Uniwersytetu Stanford poinformował w dniu 31 października, że ​​ulepszyli metodę przechowywania energii słonecznej poprzez rozbijanie cząsteczek wody, czyniąc metodę 30% jej efektywności energetycznej, która jest najbardziej wydajną z obecnych podobnych metod.
Naukowa zasada tego podejścia nie jest skomplikowana: po pierwsze, za pomocą ogniwa słonecznego rozłożyć cząsteczki wody na tlen i wodór, a następnie uwolnić energię chemiczną zmagazynowaną w procesie, w razie potrzeby, poprzez rekombinowanie wytworzonego tlenu i wodoru w celu wytworzenia wody, lub w spalaniu wodoru w silniku spalinowym.
Zasada przechowywania energii została zaproponowana, ale jak sprawić, by był to wydajny proces przemysłowy, jest trudnym problemem. Interdyscyplinarny zespół z Uniwersytetu Stanford opublikował artykuł w British Journal of nature communication, w którym dokonali trzech ulepszeń powyższych metod. Po pierwsze, trzy połączone ogniwa słoneczne, których używają, różnią się od konwencjonalnych ogniw słonecznych na bazie krzemu. Ogniwo słoneczne wykonane z 3 rzadkich materiałów półprzewodnikowych może z kolei absorbować niebieskie, zielone i czerwone światło słoneczne. Efektywność konwersji energii słonecznej na energię elektryczną wzrasta do 39%, podczas gdy efektywność konwersji fotoelektrycznej konwencjonalnych ogniw słonecznych na bazie krzemu wynosi tylko około 20%.
Po drugie, naukowcy skupili się na poprawie katalizatora stosowanego do rozkładu cząsteczek wody, znacznie poprawiając wydajność katalityczną. Ponadto połączyły one dwa takie same urządzenia do elektrolizy, aby poddać reakcji i przygotować dwa razy wodór, który wcześniej stosował tylko jeden elektrolizer. Eksperyment pokazuje, że efektywność magazynowania energii w ulepszonej metodzie wynosi 30%, co przekracza 24,4% podobnych metod stosowanych w branży.
Thomas Jaramilo, profesor nadzwyczajny inżynierii chemicznej i fotoniki na Uniwersytecie Stanforda, powiedział, że wynik jest o krok bliżej rozwoju praktycznego i zrównoważonego procesu przemysłowego, który rozkłada cząsteczki wody w praktyczny i zrównoważony proces przemysłowy. Następnym krokiem będzie zbadanie, w jaki sposób osiągnąć podobną wydajność magazynowania energii przy użyciu tańszych materiałów i urządzeń.