Nieuwe methode opslag zonne-energie

  • 6 oktober 2018
  • 2 reacties
  • 406 keer bekeken

Reputatie 5
Badge +14

Onderzoekers: zonne-energie is achttien jaar op te slaan met isomeren

Zweedse onderzoekers van de Technische Universiteit Chalmers hebben een molecuul ontwikkeld die geschikt is om met zonnepanelen opgewekte energie op te slaan. Het gaat om speciale isomeren, waarin de energie tot wel achttien jaar kan worden opgeslagen.
De onderzoekers hebben een aangepast zonne-energiesysteem ontwikkeld, genaamd Molecular Solar Thermal Energy Storage. Daarbij wordt gebruikgemaakt van een speciale molecuul die zonne-energie kan opslaan en op een later moment weer kan afstaan. De moleculen zijn gemaakt van koolstof, waterstof en stikstof, ook wel norbornadiënen genoemd. Deze veranderen bij zonlicht in energierijke isomeren, quadricyclanen. Isomeren zijn moleculen met dezelfde atomen, maar een andere structuurformule, waarbij de atomen anders zijn gerangschikt. De moleculen worden in vloeistofvorm gebruikt bij het zonne-energiesysteem.
Normaal gesproken valt de helft van de norbornadiënen in een maand terug naar quadricyclanen, maar de wetenschappers hebben deze halfwaardetijd opgevoerd naar achttien jaar. Volgens de onderzoekers kunnen de door hen ontwikkelde isomeren zonne-energie dus heel lang opslaan en komt er bij het onttrekken van de energie veel meer warmte vrij dan waarop ze hadden gehoopt.
In de vierde en laatste publicatie over dit systeem beschrijven ze een katalysator die het beste de afgifte van energie kan controleren. Het gaat om de stof kobaltftalocyanine, die als filter dient waardoor de vloeistof stroomt. Dat zorgt voor een reactie die de vloeistof opwarmt met 63 graden Celsius. Als de vloeistof al kamertemperatuur heeft, warmt deze op tot 83 graden Celsius. Bovendien krijgen de moleculen bij de reactie weer hun originele vorm, zodat ze kunnen worden hergebruikt en geschikt zijn voor een circulair verwarmingssysteem.
[img]https://tweakers.net/i/Jbz3L8uOvF0Eu7gD5eBdiN-Cyx0=/656x/filters:strip_icc()/i/2002234251.jpeg?f=imagenormal[/img]
Dit is het principe van een redox-flowaccu; twee vloeistoffen die circuleren en van elkaar worden gescheiden door een membraan. Een redox-flowaccu werkt als een soort oplaadbare brandstofcel; in een reactiekamer wordt elektrische energie gewonnen uit een chemische reactie. Het benodigde elektrolyt wordt in aparte opslagtanks bewaard en naar behoefte het reactievat ingepompt. In dit geval gaat het om twee gescheiden vaten, een met norbornadiënen en de andere met quadricyclanen, waarbij isomerisatie optreedt als de vloeistof door de vaten wordt gepompt.
De onderzoekers erkennen dat er nog veel moet gebeuren. Ze hebben hun vinding pas onlangs werkend gekregen, waardoor ze nog veel zaken moeten optimaliseren en vooral nog alles moeten combineren om tot een coherent systeem te komen. Men hoopt op termijn nog meer energie te kunnen onttrekken en temperaturen tot 110 graden Celsius te halen. De technologie kan volgens de wetenschappers binnen tien jaar commercieel gebruikt worden. Dit is gebaseerd op de voorspelling dat de norbornadiënen in principe goed op grote schaal te maken zijn. Bovendien zou het systeem relatief veilig moeten zijn, mede doordat de onderzoekers de norbornadiënen vloeibaar hebben weten te maken zonder de in potentie brandgevaarlijke vloeistof tolueen.

2 reacties

Reputatie 4
Badge +8
Hoi John,

Dat klink heel veelbelovend, dank voor het delen! Waar heb je dit artikel gevonden?

Groet,
Tomer
Reputatie 5
Badge +14
In dit geval Tweakers.net.

Reageer