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。