"Это радикально новый способ получения электроэнергии из солнечной энергии. Это означает, что мы можем использовать солнечную энергию для производства электроэнергии независимо от погоды, времени суток, сезона или географического положения. Это замкнутая система, которая может работать, не вызывая выбросов углекислого газа", - говорит руководитель исследования Каспер Мот-Поульсен, профессор кафедры химии и химической инженерии в Чалмерсе.

Новая технология основана на системе солнечной энергии MOST - молекулярных системах хранения солнечной тепловой энергии, разработанных в Технологическом университете Чалмерса. Очень просто, технология основана на специально разработанной молекуле, которая меняет форму при контакте с солнечным светом. Исследование уже вызвало большой интерес во всем мире, когда оно было представлено на более ранних стадиях.

Новое исследование, опубликованное в Клеточные отчеты Физическая наука и выполненный в сотрудничестве с исследователями в Шанхае, делает солнечную энергетическую систему еще одним шагом вперед, подробно описывая, как ее можно комбинировать с компактным термоэлектрическим генератором для преобразования солнечной энергии в электричество.

Ультратонкий чип преобразует тепло в электричество

Шведские исследователи отправили свою специально разработанную молекулу, заряженную солнечной энергией, коллегам Тао Ли и Чжию Ху из Шанхайского университета Цзяо Тун, где энергия была высвобождена и преобразована в электричество с помощью разработанного ими там генератора. По сути, шведское солнечное излучение было отправлено на другой конец света и преобразовано в электричество в Китае.

"Генератор представляет собой ультратонкий чип, который может быть интегрирован в электронику, такую как наушники, умные часы и телефоны. До сих пор мы вырабатывали лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно работает. Это выглядит очень многообещающе", - говорит исследователь Чжихан Ван из Технологического университета Чалмерса.

Без ископаемого топлива, без выбросов

Исследование имеет большой потенциал для производства энергии из возобновляемых источников и без выбросов. Но предстоит еще много исследований и разработок, прежде чем мы сможем заряжать наши технические устройства или обогревать наши дома накопленной солнечной энергией системы.

"Вместе с различными исследовательскими группами, включенными в проект, мы сейчас работаем над оптимизацией системы. Необходимо увеличить количество электроэнергии или тепла, которое он может извлекать. Даже если энергетическая система основана на простых базовых материалах, ее необходимо адаптировать, чтобы она была достаточно рентабельной в производстве и, следовательно, могла быть запущена в более широком масштабе", - говорит Каспер Мот-Поульсен.

Подробнее о большинстве технологий

Молекулярные системы хранения солнечной тепловой энергии, Most, представляют собой замкнутую энергетическую систему, основанную на специально разработанной молекуле углерода, водорода и азота, которая при попадании солнечного света меняет форму, превращаясь в богатый энергией изомер - молекулу, состоящую из тех же атомов, но расположенную вместе по-другому. Затем изомер можно хранить в жидкой форме для последующего использования при необходимости, например, ночью или зимой. Исследователи усовершенствовали систему до такой степени, что теперь можно накапливать энергию до 18 лет. Специально разработанный катализатор высвобождает сэкономленную энергию в виде тепла, возвращая молекуле ее первоначальную форму, чтобы затем ее можно было повторно использовать в системе отопления. Теперь, в сочетании с термоэлектрическим генератором толщиной в микрометр, энергетическая система также может вырабатывать электроэнергию на заказ.

Каспер Мот-Поульсен. Исследователи активно работают в Технологическом университете Чалмерса в Швеции, Шанхайском университете Цзяо Тун и Хэнаньском политехническом университете в Китае, а также в Институте материаловедения в Барселоне и Каталонском департаменте исследований и перспективных разработок ICREA в Испании.

Исследование финансировалось Фондом Кнута и Алисы Валленберг, Шведским фондом стратегических исследований, Шведским исследовательским советом Formas, Шведским энергетическим агентством, Европейским исследовательским советом (ERC) в рамках грантового соглашения CoG, PHOTHERM - 101002131, Каталонским институтом перспективных исследований (ICREA) и Европейским Рамочная программа Союза "Горизонт 2020" в соответствии с грантовым соглашением № 951801.