Investigadors de la Universitat de Houston han informat d'un nou dispositiu que pot capturar de forma eficient l'energia solar i emmagatzemar-la fins que sigui necessari, oferint promeses per a aplicacions que van des de la generació d'energia fins a la destil·lació i la dessalació.
A diferència de les plaques solars i les cèl·lules solars, que es basen en la tecnologia fotovoltaica per a la generació directa d’electricitat, l’aparell híbrid capta la calor del sol i la emmagatzema com a energia tèrmica. Aborda alguns dels problemes que han impedit l’adopció d’energia solar a escala més àmplia, cosa que suggereix una via per a l’ús de l’energia solar tot el dia, malgrat les hores de llum del sol, els dies ennuvolats i altres limitacions.
El treball, descrit en un document publicat dimecres a Joule , combina l’emmagatzematge d’energia molecular i l’emmagatzematge de calor latent per produir un dispositiu integrat de recol·lecció i emmagatzematge per a una operació potencial de 24 hores. Els investigadors reporten una eficiència de recol·lecció del 73% en operacions a petita escala i fins al 90% en operacions a gran escala.
Es va recuperar fins a un 80% de l’energia emmagatzemada a la nit i els investigadors van dir que la recuperació diürna va ser encara més gran.
Hadi Ghasemi, Bill D. Cook Professor associat d’enginyeria mecànica de la UH i autor corresponent del paper, va dir que la collita d’alta eficiència es deu, en part, a la capacitat del dispositiu de captar tot l’espectre de la llum del sol, recollint-la per ús immediat i convertint l’excés en emmagatzematge d’energia molecular.
El dispositiu es va sintetitzar utilitzant norbornadiene-quadricicliclà com a material d'emmagatzematge molecular, un compost orgànic que els investigadors van dir que demostra una alta energia específica i una alliberació de calor excepcional, mantenint-se estable durant els temps d'emmagatzematge prolongats. Ghasemi va dir que el mateix concepte es podria aplicar amb materials diferents, permetent optimitzar el rendiment, incloses les temperatures de funcionament i l'eficiència.
T. Randall Lee, catedràtic de química de la Universitat Cullen Distinguished i autor corresponent, va dir que el dispositiu ofereix una eficiència millorada de diverses maneres: L’energia solar s’emmagatzema en forma molecular més que en forma de calor, que es dissipa amb el temps, i el sistema integrat també redueix les pèrdues tèrmiques perquè no cal transportar l’energia emmagatzemada a través de les canonades.
"Durant el dia, l'energia solar tèrmica es pot collir a temperatures tan altes com a 120 graus
centigrada (aproximadament 248 Fahrenheit) ", va dir Lee, que també és un investigador principal del Texas Center for Superconductivity a UH." A la nit, quan hi ha una irradiació solar baixa o sense, l'energia emmagatzemada és recollida pel material d'emmagatzematge molecular, que pot convertir-la d’una molècula d’energia inferior a una molècula d’energia superior ".
Això permet que l’energia emmagatzemada produeixi energia tèrmica a una temperatura més alta a la nit que durant el dia, augmentant la quantitat d’energia disponible fins i tot quan el sol no brilla, va dir.
A més de Ghasemi i Lee, els investigadors implicats en el treball inclouen el primer autor Varun Kashyap, Siwakorn Sakunkaewkasem, Parham Jafari, Masoumeh Nazari, Bahareh Eslami, Sina Nazifi, Peyman Irajizad i Maria D. Márquez, tots amb UH.
