Kapalný systém MOST ukládá solární energii na celá desetiletí  
Technologie MOlecular Solar Thermal je založená na molekule, která změní strukturu po ozáření slunečním svitem. Vznikne izomer bohatý na energii, který je možné uskladnit v kapalné formě, až 18 let. Energii lze opět uvolnit v podobě tepla použitím speciálního katalyzátoru. Termoelektrický generátor poté z tepla vyrobí požadovanou elektřinu.
Technologie MOST. Kredit: Chalmers University of Technology.
Technologie MOST. Kredit: Chalmers University of Technology.

Odborníci švédské techniky Chalmers tekniska högskola v roce 2017 vyvinuli zajímavý kapalný systém pro ukládání solární energie. Tuto technologii nově spojili s ultratenkým termoelektrickým generátorem a předvedli, že výsledný systém generuje elektřinu. Časem by z této technologie mohla vzniknout samonabíjecí solární elektronika.

 

Zhihang Wang vpravo. Kredit: Chalmers University of Technology.
Zhihang Wang vpravo. Kredit: Chalmers University of Technology.

Technologie MOST (MOlecular Solar Thermal) je založená na speciální molekule z uhlíku, vodíku a dusíku. Když je tato molekula osvětlena slunečním zářením, její atomy se přeskupí a molekula se změní v izomer bohatý na energii. Tento izomer může být uložen v kapalné formě, přičemž v této podobě může být energie uskladněna až 18 let.

 

V případě potřeby je možné použít katalyzátor se speciálním designem, který „přinutí“ molekulu vrátit se do původního tvaru, což vede k uvolnění uskladněné energie v podobě tepla. Tým Chalmers spojil síly s odborníky čínské Shanghai Jiao Tong University, díky čemuž k systému přidali kompaktní termoelektrický generátor. Ten zajistí přeměnu uvolněného tepla na elektřinu.

 

Kapalný systém MOST. Kredit: Chalmers University of Technology.
Kapalný systém MOST. Kredit: Chalmers University of Technology.

Jak uvádí vedoucí výzkumu Zhihang Wang z Chalmers, zmíněný generátor je vlastně ultratenký čip, který je možné integrovat do běžné elektroniky, jako jsou sluchátka, chytré hodiny nebo chytré telefony. Tým Chalmers sice doposud s tímto zařízením generoval jen malé množství elektřiny, ale potvrdili, že technologie funguje. Do budoucna je to prý velmi slibné.

 

Prototyp zařízení generuje elektrický proud až 0,1 nW (na jednotku objemu až 1,3 W/m3), což není žádná sláva. Přesto tvůrci systému vidí značný potenciál, který by mohl do jisté míry kompenzovat problém s nevyrovnanou dostupností solární energie. Podle badatelů jde o radikálně nový způsob těžby elektřiny ze Slunce, který by mohl umožnit dodávky energie bez ohledu na počasí, denní dobu, sezónu nebo geografickou polohu. Další výhodou je, že jde o uzavřený systém, který funguje, aniž by vytvářel emise uhlíku. Wang s kolegy se do budoucna soustředí na zlepšení výkonu zařízení a vývoj technologie do komerční podoby.

 

Video: Converting solar energy to electricity on demand

 

Literatura

New Atlas 12. 4. 2022.

Cell Reports Physical Science 3: 100789.

Datum: 14.04.2022
Tisk článku

Související články:

Jak rozsvítit světlo nezměrným chladem vesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (13.09.2019)
Realita poráží science-fiction: Nové zařízení generuje elektřinu ze stínů     Autor: Stanislav Mihulka (08.06.2020)
„Nositelný“ termoelektrický generátor vyrábí elektřinu na horké trubce     Autor: Stanislav Mihulka (28.01.2022)



Diskuze:

Zásobárna

Jiří Kocurek,2022-04-15 23:12:19

Při výkonu 1,3 W/m3 by zásobárna velikosti Orlické přehrady poskytla cca 1 GW výkonu. V článku ale není uvedeno, po jakou dobu uvedený výkon udrželi.

Odpovědět


Re: Zásobárna nesmyslů už přetéká přepadem Orlíka výkonem 1 GW

Josef Hrncirik,2022-04-16 10:29:07

Očerňujete je neprávem!
Kousek nad fig.5 je jasně psáno, že dává naprázdno až 0,18 mV po dobu více než 24´.
Nad obr.4 píší, že chip byl tenčí 2 um a pokud by do něj tekla voda 54,5°C, napětí by bylo 3 mV a dalo by to až 345 W/m3.
Ani soustavou nerovností se nepodařilo vyřešit, zda myslí 1 m3 chipů Azo NATOž jaká cipův plocha či jich odpor.

Odpovědět


Re: Re: Zásobárna nesmyslů už přetéká přepadem Orlíka výkonem 1 GW

Jan Novák9,2022-04-16 10:34:41

Počítáte i to že čip je nutné z druhé strany chladit? Je to termoelektrický článek.
Teplo je nevhodné k uložení elektřiny, ale hodí se k topení. Ovšem další otázka je kolik milionů by stálo úložiště na zimu...

Odpovědět


Re: Re: Re: Zásobárna nesmyslů už přetéká přepadem Orlíka výkonem 1 GW

Josef Hrncirik,2022-04-16 14:52:01

Určitě více topí i čerpadla MOST i použité měřící přístroje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Zásobárna nesmyslů už přetéká přepadem Orlíka výkonem 1 GW

Josef Hrncirik,2022-04-16 15:00:00

Pán Buch Musk je potrestal za To, že To neprohnali přes PV a TESLU!

Odpovědět

Jozef Vyskocil,2022-04-15 18:29:20

Myslíte, že je blbý nápad pokryť Saharu rôznymi kolektormi a dodávať elektrinu a teplo do Európy?

Odpovědět


Re:

Jakub Matouš,2022-04-15 19:42:33

Ještě lepší by bylo pokrýt tak všechny pouště po celém světě a ty vzájemně propojit, takže by vznikli dva celosvětové pásy solárních elektráren, které by dávali el. energii celému světu 24 hodin denně.

Odpovědět


Re: Re:

Vojta Ondříček,2022-04-18 09:50:54

Dobře se to čte a napsat to nestojí moc energie.

Bohužel realita je taková, že přenos elektrické energie na větší vzdálenosti vyžadují obrovské investice, vysoké náklady na provoz a údržbu ... a nezanedbatelné zráty. K tomu se dá přidat zranitelnost takového systému nějakými teroristy.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Josef Skramusky,2022-04-19 08:21:45

Tak nějak, jen místo teroristů lze zobecnit na nepříliš stabilní politicko - ekonomické prostředí zemí, kde takový plán přichází do úvahy a z tchnických problémů je největší asi čištění panelů a vysoká spotřeba vody. Více, včetně popisu řešení některých technických problémů a příkládů realizovaných projektů je zde https://www.youtube.com/watch?v=7OpM_zKGE4o

Odpovědět


Re: Re:

Eva M,2022-04-18 10:19:12

... pokud je s transportem elektřiny na dálku problém, pak transport "(energticky bohaté?) sloučeniny/látky, umožňující rozumnou exotermní reakci", jako se vlastně děje teď (akorát že přesunované látky jsou fosilního původu), je OK

akorát látka popisovaná v článku se jeví jaksi složitou, chtělo by to něco jednoduchého.

vodík mi přijde jako blbost, mimo jiné se nedá rozumně udržet v obalu a ani v atmosféře....


(další, co se nabízí, je stěhování - víc lidí tam, kde se nemusí topit...)

Posunutí podnebných pásem -- a to by bylo dobře nebo špatně?

Odpovědět


Re:

Hobit Hobitak,2022-04-15 20:36:42

Nápad je to dobrý, ale nejste první. Už to napadlo spousty lidí a vědci už dávno zjistili, že ten nápad není vůbec, ale vůbec dobrý. Jen si to stále dokola spousta lidí myslí, že to dobrý nápad je.
Je to z toho důvodu, že zakrytí i jen části pouště se změní hodně významně celé klima na Zeměkouli. To znamená, že sice byste získal energii, ale vznikla by poušť na místě, kde je dnes zelený les, a tak podobně.
Nehledě na to, že ekonomicky to nedává také smysl, protože ta elektřina je na místě kde nikdo moc nežije a transport do míst např. do Evropy je nereálný.

Odpovědět


Re: Re:

Hobit Hobitak,2022-04-15 20:39:58

A ještě bych podotknul, že za mne je daleko lepší zastavět FVE panelama jakoukoli zastavěnou oblast. Tj. na všechny střechy dát panely. To je daleko lepší, protože tou stavbou jsme už tu oblast dostatečně ovlivnili, že FVE panel už to může jen vylepšit.
A těch prostor je v ČR stále velmi velké množství, kde panely nejsou a mohli by být.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Petr Golich,2022-04-15 21:44:38

Takže ještě posílíme efekt tepelného ostrova a místo lesklých střech, budeme mít střechy černé.Raději bych byl pro solární kolektory, pokud bychom uměli efektivně odvádět a dlouhodobě skladovat teplo.

Odpovědět


Re: Re:

Jozef Vyskocil,2022-04-16 01:12:25

Akým mechanizmom zmení zakrytie napríklad polovice Sahary klímu celej Zeme?

Odpovědět


Re: Re: Re:

Jan Novák9,2022-04-16 10:39:08

Posunem podnebních pásů.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Jozef Vyskocil,2022-04-16 20:12:05

Obávam sa, že to je nepodložená konšpiračná teória.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Jakub Matouš,2022-04-16 23:43:21

To lze vynulovat zvýšením albeda jiné části pouště například natřením skalnatých částí na bílo (samozřejmě né ručně, ale pomocí letadla na způsob práškovacího.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Vojta Ondříček,2022-04-18 10:02:51

Nebylo by markantní, si myslím.

Solární kolektory mají účinnost kolem 15%, takže by území pokryté kolektory mělo o 15% míň slunečního tepla. Celá Sahara by zajisté pokryta nebyla.

Když dá 1m² kolektoru výkon 150W, tak dá 1km² 150MW a čtverec 10x10km pak 15GW (malá násobilka). Problém nastane s realizací přenosu tohoto výkonu na místo spotřeby.

Odpovědět


Re: Re:

Tom M,2022-04-19 14:37:08

V blízkosti Sahary žije asi 250 milionů lidí (jen Egypt má 100 milionů lidí, Alžírsko dalších 40 milionů), takže problémem není, že v okolí pouště nežije mnoho lidí, ale právě naopak tam žije dostatek lidí, kteří by sami elektřinu a teplo spotřebovali.

Tedy proč by se měla elektřina a teplo dodávat do Evropy??

Odpovědět


QC has a long half-life (t1/2≈29 days) in toluene

Josef Hrncirik,2022-04-16 18:08:55

"Kapalný systém MOST ukládá solární energii na celá desetiletí. ..."
Před Koncem Světa vždy Podvodné Startupy nabízejí výhodné in westice.
Zásobník tepla (izomerované barvivo QC) se samovolně rozkládá s poločasem rozpadu 29 dní. Pokud nebude uloženo v Antarktidě, za první (desetiletí 126 poločasů) ho zbude jen homeopatický podíl 2.10**-55.
I kdyby to nevybuchlo.

A zmrznete jako Broučci
(v Evropě).

Odpovědět


Vznikne izomer bohatý na energii, který je možné uskladnit v kapalné formě, až 18 let.

Josef Hrncirik,2022-04-16 18:14:59

Možná ale chtěli říci: "... ne dříve než v 18 letech... "

Odpovědět


Re:

Josef Šoltes,2022-04-17 22:31:44

Je to dobrý nápad, tedy do chvíle, než si zakalkujete do toho nápadu nutnost zajistit bezpečnost toho projektu a náchylnost panelů k poškození při přejetí pásy tanků.

Odpovědět

Dotace

Zicho Trenčiansky,2022-04-15 09:17:31

Myslím si, že tento výskum by nevznikol bez štedrých zelených dotácií. Keď tak čítam aké výkony získavajú vs peniaze do toho vložené, toto je slepá vetva vývoja, ktorá by ani nikdy nezačala rásť, nebyť Eco ideológie. Keby tie peniaze radšej venovali zdokonaleniu jadra alebo wendelsteinu.

Odpovědět

Martin Zeithaml,2022-04-14 22:52:13

Asi by to bylo velmi praktické použít hned k vytápění a nečekat na vývoj účinných termoelektrických článků, ale množství uskladněné energie asi taky nebude velké.

Odpovědět


Re:

Vlasta Holeček,2022-04-15 11:06:22

I kdyby se podařilo vyřešit zatím komickou účinnost, tak ta technologie musí být nutně v tenké vrstvě, na ukládání nějakých kilowathodin je to naprosto nevhodné. Telefony, tablety to je tak cílové použití.

Odpovědět


Re: Re:

Jakub Fiala,2022-04-15 12:07:31

Tam asi bude vadit to odpadní teplo, kterého asi bude víc než u klasických článků. Ale velké plochy reklama proč by ne.

Odpovědět


Re: Re:

Josef Hrncirik,2022-04-16 17:30:58

Žlutí Rómové z Calmers začínají předhánět i 285 let šlechtěné trestance z Australie.
Účinnost fotokonverze světlem diody 340 nm byla 0,28-0,65 leč %. Leč jen ú činnost stupně konverze. Energie izomerací uložená byla jen cca 54 kJ/mol barviv. Energie UV světla 340 nm k izomeraci byla však cca 35 MJ/mol. Při 100% kvantovém výtěžku by účinnost uložení do této záložny byla jen 0,15%, pochopitelně při záporném úroku desítek %. při běžném kvantovém výtěžku ztěžka 0,7 máte energetickou ú činnost krásné 1 promile, které v krvi vždy mile osvěží. A to si na Vás svítili 15 W UV diodou, jestli nejste zfalšovaní. Lžou nepřesvědčivě, zde to není ani 1 promile, ale velmi trapně jen střízlivých cca 0,3 promile. A ještě uráží rostliny že prý oni jsou účinnější než fotosyntéza. Svítí NATO LED, ale podíl příkonu aktivního světla 300-400 nm pro izomeraci ve slunečním abych hledal zdarma.
Účinnost nízkoteplotních termočlánků bývá i pod 1% Carnotova cyklu a proto se s ní nikdo nechlubí.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace