Исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, представили интересную энергетическую систему, позволяющую улавливать солнечную энергию, хранить ее до восемнадцати лет и высвобождать, когда она необходима.

Подключив его к ультратонкому термоэлектрическому генератору, команде удалось заставить систему производить электричество. Исследование поможет привести к самозаряжающейся электронике, использующей накопленную солнечную энергию по запросу.

Эта технология, получившая название молекулярных солнечных тепловых систем хранения энергии (MOST), основана на специально разработанной молекуле углерода, водорода и азота. Когда она вступает в контакт с солнечным светом, молекула меняет форму на богатый энергией изомер — молекулу, состоящую из тех же атомов, но расположенных вместе по-другому. Затем изомер можно хранить в жидкой форме для последующего использования.

Система усовершенствована до такой степени, что теперь можно хранить 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. 

Шведские исследователи отправили свою специально разработанную молекулу, наполненную солнечной энергией, коллегам Тао Ли и Чжию Ху из Шанхайского университета Цзяо Тонг, где энергия была высвобождена и преобразована в электричество с помощью разработанного ими термоэлектрического генератора микрометровой толщины.

«Генератор представляет собой ультратонкий чип, который можно интегрировать в такие электронные устройства, как наушники, умные часы и телефоны. До сих пор мы производили лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно работает. Это выглядит очень многообещающе», — говорит исследователь Чжихан Ван из Технологического университета Чалмерса.

В качестве доказательства концепции генератор может производить выходную мощность до 0,1 нВт (выходная мощность на единицу объема до 1,3 Вт м-3). Это может быть довольно мало, но исследователи видят большой потенциал в своей системе производства молекулярной тепловой энергии для производства возобновляемой и безэмиссионной энергии. Система учитывает прерывистый характер солнечной энергии, сохраняя ее в течение нескольких месяцев или лет и позволяя использовать ее по требованию.

«Вместе с различными исследовательскими группами, включенными в проект, мы сейчас работаем над оптимизацией системы. Необходимо увеличить количество электроэнергии или тепла, которые он может извлекать. Даже если энергетическая система основана на простых базовых материалах, ее необходимо адаптировать, чтобы она была достаточно рентабельной для производства и, следовательно, позволяла запускать ее в более широком масштабе», — говорит Каспер Мот-Поулсен.