Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej do lat 18

Innowacje, pomysły lub patenty na rzecz zrównoważonego rozwoju. Spadek zużycia energii, redukcja zanieczyszczeń, poprawa wydajności lub procesów ... Mity lub rzeczywistość o wynalazkach z przeszłości lub przyszłości: wynalazki Tesli, Newmana, Perendeva, Galeya, Beardena, cold fusion ...
izentrop
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 13721
Rejestracja: 17/03/14, 23:42
Lokalizacja: Picardie
x 1525
Kontakt :

Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej do lat 18




przez izentrop » 11/11/18, 16:01

Nie śmiej się, wygląda to poważnie, byłaby to rewolucja, gdyby to naprawdę działało. https://www.popscience.fr/des-scientifi ... u-a-18-ans
Szwedzcy naukowcy opracowali specjalistyczny płyn, zwany solarnym paliwem termicznym, zdolny do magazynowania energii słonecznej przez ponad dziesięć lat.

„Paliwo słoneczne działa jak akumulator, ale zamiast prądu dostarcza światło słoneczne i emituje ciepło, wyzwalane na żądanie” – wyjaśnia NBC News inżynier Jeffrey Grossman, który pracuje z tymi materiałami.

Płyn jest w rzeczywistości cząsteczką w postaci płynnej. Naukowcy z Politechniki Chalmers w Szwecji pracują nad udoskonaleniem tego rozwiązania od ponad roku.

Cząsteczka ta składa się z węgla, wodoru i azotu, a kiedy pada na nią światło słoneczne, wywołuje niezwykły efekt: wiązania między jej atomami ulegają zmianie i przekształca się w nową, energetyczną wersję siebie, zwaną nawet izomerem.

Podobnie jak ofiara uwięziona w pułapce, energia słoneczna jest w ten sposób wychwytywana pomiędzy silnymi wiązaniami chemicznymi izomeru i pozostaje tam nawet wtedy, gdy cząsteczka ostygnie do temperatury pokojowej.

Kiedy potrzebna jest energia – na przykład w nocy lub zimą – płyn jest po prostu przepuszczany przez katalizator, który przywraca cząsteczce jej pierwotną postać, uwalniając energię w postaci ciepła.

„Energię zawartą w tym izomerze można obecnie przechowywać nawet przez 18 lat” – mówi Kasper Moth-Poulsen, naukowiec zajmujący się nanomateriałami z Uniwersytetu Chalmers i będący częścią zespołu.
Bezemisyjne urządzenie wykorzystujące energię odnawialną składa się z wklęsłego odbłyśnika z rurką pośrodku, która śledzi słońce niczym rodzaj anteny satelitarnej.

System działa w sposób okrężny. Pompując przez przezroczyste rurki, płyn jest podgrzewany przez światło słoneczne, przekształcając cząsteczkę norbornadienu w jej izomer wychwytujący ciepło, czterocyklan. Następnie płyn przechowuje się w temperaturze pokojowej przy minimalnych stratach energii.

Gdy potrzebna jest energia, płyn jest filtrowany przez specjalny katalizator, który przekształca cząsteczki z powrotem do ich pierwotnej postaci, podgrzewając w ten sposób ciecz do 63°C.
Obraz
Naukowcy poddali płyn temu cyklowi ponad 125 razy, przechwytując ciepło i upuszczając je, nie uszkadzając cząsteczki.

„Ostatnio dokonaliśmy wielu kluczowych postępów i dziś mamy bezemisyjny system energetyczny, który działa przez cały rok” – mówi Moth-Poulsen.

Według NBC, po serii szybkich udoskonaleń, naukowcy twierdzą, że ich płyn może obecnie pomieścić 250 watogodzin energii na kilogram, czyli dwukrotnie więcej niż pojemność energetyczna akumulatorów Powerwall Tesli.

Ale jest jeszcze wiele do zrobienia. Naukowcy są przekonani, że przy odpowiednich manipulacjach uda im się uzyskać z tego układu jeszcze więcej ciepła, o co najmniej 110°C.

„Nadal jest wiele do zrobienia. Właśnie uruchomiliśmy system. Teraz musimy się upewnić, że wszystko zostało zaprojektowane optymalnie” – mówi Moth-Poulsen.

Moth-Poulsen uważa, że ​​jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, technologia będzie dostępna do użytku komercyjnego za 10 lat.
Za 10 lat może być już za późno.
2 x
Avatar de l'utilisateur
Sen-no-sen
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 6856
Rejestracja: 11/06/09, 13:08
Lokalizacja: Wysoka Beaujolais.
x 749

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez Sen-no-sen » 11/11/18, 16:42

Jeśli dobrze zrozumiałem, jest to proces zbliżony do stosowanego w grzejnikach, z którego ciepło może zostać uwolnione poprzez pękanie metalowej pastylki w przesyconym roztworze octanu sodu, ale tutaj odbywa się to w trybie „Super”.
0 x
„Inżynieria czasami polega na wiedzy, kiedy przestać” Charles De Gaulle.
Avatar de l'utilisateur
thibr
Zamieściłem wiadomości 500!
Zamieściłem wiadomości 500!
Wiadomości: 723
Rejestracja: 07/01/18, 09:19
x 269

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez thibr » 11/11/18, 16:51

interesujące, ale
testowanie tylko 125 razy nie wydaje się dużo?
byłoby to nawet śmieszne na baterii : Mrgreen:
Dziwię się, że nie ma ciągłego testu do testowania w laboratorium małych ilości
W ogóle nie mówią o wydajności, co z tego?
0 x
Avatar de l'utilisateur
Sen-no-sen
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 6856
Rejestracja: 11/06/09, 13:08
Lokalizacja: Wysoka Beaujolais.
x 749

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez Sen-no-sen » 11/11/18, 17:08

thibr napisał:interesujące, ale
testowanie tylko 125 razy nie wydaje się dużo?


Odpowiada to mniej więcej żywotności wysokiej jakości grzejnika.
0 x
„Inżynieria czasami polega na wiedzy, kiedy przestać” Charles De Gaulle.
Avatar de l'utilisateur
thibr
Zamieściłem wiadomości 500!
Zamieściłem wiadomości 500!
Wiadomości: 723
Rejestracja: 07/01/18, 09:19
x 269

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez thibr » 11/11/18, 17:12

przyjeżdżają z daleka...
Efektywne magazynowanie energii słonecznej jest głównym wyzwaniem dla zrównoważonej przyszłości. Z tego powodu badano cząsteczki zdolne do magazynowania energii słonecznej i uwalniania jej poprzez izomeryzację walencyjną, w celu tzw. molekularnego magazynowania słonecznej energii cieplnej (MOST). Oceniono magazynowanie energii poprzez fotokonwersję pary fototermicznej dihydroazulen/winyloheptafulwen (DHA/VHF). Solidny charakter tego systemu zależy od wielu cykli magazynowania i uwalniania energii w podwyższonych temperaturach w trzech różnych rozpuszczalnikach. W niepolarnym rozpuszczalniku, takim jak toluen, układ DHA/VHF można poddać cyklom ponad 70 razy, przy degradacji mniejszej niż 0,01% na cykl. Dodatkowo w reaktorze przepływowym wykazano katalizowaną [Cu(CH3CN)4]PF6 konwersję VHF do DHA. Działanie pary DHA/VHF oceniano także w prototypach urządzeń fotokonwersyjnych, zarówno w laboratorium, przy użyciu chipa strumieniowego w symulowanym świetle słonecznym, jak i na zewnątrz, z lustrem parabolicznym. Eksperymenty na urządzeniach wykazały a efektywność magazynowania energii słonecznej do 0,13% w urządzeniu chipowym i do 0,02% w kolektorze parabolicznym. Omawiane są także możliwości przyszłych ulepszeń i optymalizacji systemu.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5655704/
0 x
Avatar de l'utilisateur
Exnihiloest
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 5365
Rejestracja: 21/04/15, 17:57
x 660

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez Exnihiloest » 11/11/18, 17:29

Ogłaszają 250 Wh/kg, czyli dwukrotnie więcej niż w przypadku baterii Tesli. Dla mnie to właśnie robią akumulatory Tesli. Jednak gęstość energii pozostaje bardzo interesująca.
Jednak jestem ostrożny wobec głośno brzmiących ogłoszeń, widzimy je prawie co tydzień na stronach poświęconych fizyce, a o większości z nich nigdy później nie słyszymy.

Problem jest tutaj jasny: energia dostarczana w zamian nie jest energią elektryczną, ale energią cieplną, a dostarczana temperatura jest zdecydowanie za niska, aby uzyskać efektywną przemianę w energię elektryczną, ze względu na cykl Carnota. Nawet w przypadku silnika Stirlinga ogólna wydajność procesu byłaby bardzo słaba.
Jeśli jest to konieczne do ogrzewania lub ciepłej wody, proces mógłby być ciekawy, ale ponieważ słońce zimą nie jest w stanie odpowiednio ogrzać domu w ciągu dnia, obawiam się, że nie będziemy mieli nadwyżki do przechowywania w tym czasie...
0 x
izentrop
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 13721
Rejestracja: 17/03/14, 23:42
Lokalizacja: Picardie
x 1525
Kontakt :

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez izentrop » 11/11/18, 18:39

thibr napisał:W ogóle nie mówią o wydajności, co z tego?
W publikacji z maja 2018 r https://www.nature.com/articles/s41467-018-04230-8
Fotoprzełączniki molekularne można stosować do magazynowania słonecznej energii cieplnej poprzez fotoizomeryzację do wysokoenergetycznych metastabilnych izomerów; Przedstawiamy strategię projektowania molekularnego prowadzącą do przełączników fotoelektrycznych o dużej gęstości energii i długim okresie przechowywania. Zmierzone gęstości energii do 559 kJ kg -1 (155 Wh kg -1 ), długi okres przechowywania do 48,5 dnia i wysoka wydajność konwersji kwantowej do 94% na podjednostkę wykazano w parach foto/termoprzełączników norbornadien/kwadrycyklan (NBD/QC) osadzonych w strukturach dimerycznych i trimerycznych.
wydajność kwantowa?
Mówi się także o katalizatorach na bazie kobaltu, który podobnie jak w przypadku ogniw paliwowych jest mniej interesujący, ponieważ kobalt jest metalem rzadkim i drogim.
thibr napisał: Eksperymenty z urządzeniami wykazały efektywność magazynowania energii słonecznej do 0,13% w urządzeniu chipowym i do 0,02% w kolektorze parabolicznym.
Co to ma wspólnego z wydajnością?
Stosunek zmagazynowanej energii do m² byłby bardziej wymowny i można by go porównać do fotowoltaiki.
exnihilo napisała:Ogłaszają 250 Wh/kg,
Moglibyśmy sobie wyobrazić paliwo produkowane w pobliżu równika, używane jak butle z gazem wielokrotnego użytku, ale lżejsze, bo nie pod ciśnieniem. :P
0 x
Avatar de l'utilisateur
Exnihiloest
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 5365
Rejestracja: 21/04/15, 17:57
x 660

Re: Paliwo płynne zdolne do magazynowania energii słonecznej nawet przez 18 lat




przez Exnihiloest » 11/11/18, 19:00

izentrop napisał:...Moglibyśmy sobie wyobrazić paliwo produkowane w pobliżu równika, używane jak butle z gazem wielokrotnego użytku, ale lżejsze, bo nie pod ciśnieniem. :P

Pomysł jest dobry, ale niestety gęstość energii jest niewystarczająca.
W przypadku benzyny gęstość wynosi około 13 KWh/kg, więc można ją transportować na duże odległości, zachowując przy tym opłacalność, tankowce są uzasadnione. Przy tym nowym paliwie przy tej samej energii konieczne byłoby przewiezienie 52 razy większej masy, to już nie jest w porządku...
1 x

 


  • Podobne tematy
    odpowiedzi
    widoki
    Ostatni post

Wróć do „Innowacje, wynalazki, patenty i pomysły na zrównoważony rozwój”

Kto jest online?

Użytkownicy przeglądający to forum : Majestic-12 [Bot] i goście 120