Ne kadar bol, yenilenebilir olursa olsun güneş enerjisi ile üretilen enerjiyi hala ucuz ve verimli bir şekilde uzun vadeli bir depolama imkanına sahip değiliz.
Güneş enerjisi endüstrisi bu alanda uzun bir süredir araştırma yapıyordu. Nihayet İsveç’teki bilim insanları güneş enerjisini on yıldan fazla bir süre depolayabilecek özel bir sıvı geliştirdi.
MIT’te bu malzemelerle çalışan bir mühendis olan Jeffrey Grossman NBC News’e açıklama yaptı: “Güneş’in termal yakıtı şarj edilebilir bir batarya gibidir. Ancak burada elektrik yerine güneş ışığını açarsınız ve ısıyı dışarı alırsınız.”
Geliştirilen sıvı aslında Chalmers University of Technology’nin bilim insanlarının bir yıldan fazla bir süredir geliştirmeye çalıştığı sıvı formunda bir moleküldür.
Bu molekül karbon, hidrojen ve azottan oluşuyor. Molekül, güneş ışığı ile etkileşime girdiğinde olağandışı bir şey oluyor. Atomları arasındaki bağlar yeniden düzenleniyor ve bir izomer olarak adlandırılan enerjinin yeni bir versiyonuna dönüşüyor.
Bir tuzağa yakalanan av gibi güneşten gelen enerji, izomerin güçlü kimyasal bağlarına yakalanıyor ve molekül oda sıcaklığına düştüğünde bile orada kalıyor.
Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda (gece veya kış mevsiminde) sıvı, molekülü orijinal formuna geri döndüren ve ısı formunda enerji veren bir katalizörden çekiliyor.
Chalmers Üniversitesi’nden nanomateryalist bilim insanı Kasper Moth Poulsen: “Bu izomerdeki enerji artık 18 yıla kadar saklanabilir. Enerjiyi çıkarrmaya ve kullanmaya başladığımızda ümit ettiğimizden daha büyük bir sıcaklık artışı elde ederiz.” dedi.
Bir üniversite binasının çatısına yerleştirilen enerji sisteminin bir prototipi, yeni sıvıyı teste tabi tuttu ve araştırmacılara göre, sonuçlar çok sayıda yatırımcının dikkatini çekti.
Yenilenebilir ve emisyondan arındırılmış enerji cihazı, merkezdeki içbükey bir borunun yansıtıcı özelliğinden oluşuyor. Bu da Güneş’ten bir çeşit uydu çanağı gibi yararlanılmasını sağlıyor.
Sistem dairesel bir şekilde çalışıyor. Şeffaf borularla pompalama yaparak sıvı güneş ışığı tarafından ısıtılıyor. Norbornadiene molekülü ısı tutucu bir izomerdir ve Quadricyclane’e dönüştürülüyor. Sıvı daha sonra minimum enerji kaybıyla oda sıcaklığında saklanıyor.
Akışkan, enerjiye ihtiyaç duyduğunda molekülleri orijinal hallerine geri döndüren sıvıyı 63°C ile ısıtan özel bir katalizörden süzülüyor.
Umuyoruz ki bu sıcaklık; evsel ısıtma sistemlerinde, binanın su ısıtıcısında, bulaşık, çamaşır ve kurutma makinesinde ve çok daha fazlasında bir kez daha çatıya gitmeden önce kullanılabilir.
Araştırmacılar sıvıyı, bu devirden 125 kat daha fazla ısıya sokarak ısıyı topladı ve moleküle önemli bir zarar vermeden bırakabildi.
Moth-Poulsen: “Son zamanlarda birçok önemli gelişme kaydettik ve bugün artık tüm yıl boyunca çalışan emisyonsuz bir enerji sistemimiz var.” dedi.
Bir dizi hızlı gelişmeden sonra araştırmacılar, sıvıların artık kilogram başına 250 watt-saat enerji alabileceğini iddia ediyor. Bu da NBC’ye göre Tesla’nın Powerwall pillerinin enerji kapasitesinin iki katıdır.
Ancak hala iyileştirilmesi gereken çok şey var. Doğru yönlendirme ile araştırmacılar bu sistemden daha fazla ısı (en az 110°C daha fazla) alabileceklerini düşünüyor.
Moth-Poulsen: “Yapılacak az çalışmamız kaldı. Sistemin çalışmasını sağladık. Şimdilik her şeyin en iyi şekilde tasarlandığından emin olmalıyız.” dedi.
Moth-Poulsen, her şey planlandığı gibi giderse teknolojinin 10 yıl içinde ticari kullanıma açık olabileceğini düşünüyor.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/ee/c8ee01011k
Çeviri: Tuğba Aydın