科學家發現了一種奇怪的分子,可以儲存太陽能長達18年

2021-01-18 老胡說科學

廣泛採用可再生能源的最大障礙之一是能源儲存。當太陽不照耀,風不吹,你在哪裡儲存能量?瑞典一個研究小組認為,他們發現了可再生能源有了突破性進展——一種可儲存太陽能長達18年的太陽能熱能燃料。

在某種程度上,碳氫化合物成為了世界上主要的能源來源,因為它們提取成本相對較低,可以儲存很長時間,而且可以立即利用。這些因素使它成為按需供電的巨大能源來源。隨著電池儲存能量的能力的不斷發展,在很長一段時間內,它們已經開始取代碳氫化合物,即電動汽車。

作為電池的替代品,特殊的太陽能熱流體可以長時間保存太陽的能量,並根據需要排出這些能量。與電池不同的是,太陽能熱燃料通過催化劑激活後會釋放熱量。這意味著這種液體將是住宅和商業住宅供暖的理想選擇。

這種燃料由碳、氫和氮分子組成。分子可以在下圖中看到,最初的燃料來源是降冰片烯分子。當這些分子受到陽光照射時,一些原子間的鍵被重新排列成四環烷。

這種化學轉化為一種不同的分子結構,稱為異構體,在分子中捕獲能量。分子的帶電形式是穩定的,有很強的化學鍵。這是關鍵的一點,穩定的分子可以保持近20年而不損失儲存的能量。為了釋放能量,分子可以通過催化劑,催化劑將化學鍵重新排列回到降冰片烯,並釋放出大量的熱量。

研究小組發現,催化劑使燃料升溫63攝氏度(113華氏度)。這意味著,如果房間內的環境溫度在華氏70度左右,這種液體會加熱到華氏183度。加熱後的液體可以用來給住宅、商業建築等供暖。

通過進一步的測試和優化,研究小組相信他們可以製造出一種分子,這種分子可以將燃料加熱176度以上。雖然還有很多額外的工作要做,研究小組相信這項技術可以在十年內投入市場。這在一定程度上是由於投資者對這項技術興趣日增。

這種熱能燃料的開發和商業化可能是轉向可再生能源的另一個關鍵組成部分。熱燃料不需要外部輸入,只需要太陽和一個閉環系統。隨著我們不斷開發新技術和改進現有技術,向可再生資源的過渡不僅變得容易,而且在經濟上也變得有利。

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