Termochemiczne pozyskiwanie energii słonecznej
Obecnie wykorzystuje się dwa sposoby pozyskiwania energii słonecznej. Jeden zakłada wykorzystanie ogniw fotowoltaicznych, które zamieniają ją w energię elektryczną, a drugi polega na podgrzaniu wody i albo uzyskaniu pary do obracania turbiny wytwarzającej elektryczność, albo użycia jej do ogrzewania budynków.
Znana jest też teoretycznie metoda termochemiczna, jednak od kilkudziesięciu lat nikt nie potrafi jej wykorzystać. Zakłada ona przechwytywanie i przechowywanie energii w molekułach, które miałyby ją uwalniać na żądanie. Ma ona dwie kolosalne zalety; nie wymaga stosowania izolacji zapobiegającej niekontrolowanemu uwalnianiu się ciepła i pozwala przechowywać energię przez lata. Intensywne badania nad metodą termochemiczną prowadzono w latach 70. ubiegłego wieku, jednak nie potrafiono wówczas znaleźć cząsteczki, która pod wpływem światła słonecznego przełączałaby się w jeden stan i umożliwiałaby jego kontrolowane przełączenie do stanu pierwotnego, połączone z uwolnieniem przechowywanej energii.
Dopiero w roku 1996 udało się znaleźć odpowiednią molekułę - fulwalen dirutenu. Niestety, zawierała ona rzadki i drogi ruten, nie nadawała się więc do powszechnego użycia. Ponadto nikt nie rozumiał, w jaki sposób działa, co z kolei uniemożliwiło znalezienie jej tańszego odpowiednika.
Dopiero teraz naukowcom z MIT-u udało się odkryć zasadę działania wspomnianej cząstki. Dzięki temu możliwe będzie znalezienie jej tańszego zamiennika.
Dotychczas wiedziano, że molekuła, pod wpływem światła słonecznego, przechodzi zmianę strukturalną i wchodzi na wyższy stan energetyczny, na którym może pozostać dowolnie długo. Pod wpływem ciepła lub katalizatora powraca do stanu pierwotnego, uwalniając energię cieplną. Uczeni z MIT-u dowiedzieli się obecnie, że istnieje też stan pośredni, który odgrywa zasadniczą rolę w całym procesie. Molekuła znajduje się w tym półstabilnym stanie podczas przejścia między oboma stanami stabilnymi. Tego się nie spodziewaliśmy - mówi profesor Jeffrey Grossman. Istnienie stanu przejściowego wyjaśnia, dlaczego molekuła jest tak bardzo stabilna, dlaczego cały proces jest odwracalny i dlaczego dotychczas nie udało się znaleźć zastępnika dla niej.
Profesor Grossman dodaje, że gdyby wyprodukować z fulwalenu dirutenu paliwo do baterii przechowujących energię słońca, to mogłoby ono generować temperaturę nawet 200 stopni Celsjusza. To wystarczyłoby do ogrzania domów czy napędzenia silników elektrycznych.
Grossman jest przekonany, że po przeprowadzeniu symulacji, badań i przejrzeniu bazy danych z dziesiątkami milionów molekuł uda się znaleźć tani zastępnik dla fulwalenu dirutenu.
Przed naukowcami stoją jeszcze dwa najważniejsze zadania. Pierwsze, to opracowanie taniej metody syntetyzowania cząstki, która będzie miała takie właściwości jak fulwalen dirutenu oraz znalezienie katalizatora dla niej.
Aby odpowiedzieć na te pytania Grossman chce nawiązać współpracę z Danielem Nocerą, o którego przełomowych badaniach informowaliśmy przed dwoma laty.
Komentarze (7)
waldi888231200, 29 października 2010, 00:16
To nie prawda, urządzeniami takimi od tysiąc leci są DRZEWA
do tego produkują tlen, nawilzają powietrze, pochłaniają CO2 , bardzo ładnie komponują się z otoczeniem (ptaków nie zabijają łopatami śmigieł), bardzo łatwo same się powielają (zadna linia produkcyjna potrzebna nie jest).
mikroos, 29 października 2010, 00:41
Zwróć tylko uwagę, że w przypadku drzew zachodzi skomplikowana reakcja, a ta substancja przechodzi w inny stan energetyczny bez zachodzenia klasycznej reakcji chemicznej.
waldi888231200, 29 października 2010, 04:44
Do wymienionych wcześniej nalezy dodać produkuje liście jako materiał ocieplająco-opałowy oraz owoce dostarczające wody strukturyzowanej , cukrów niezbędnych do zycia saków a w przypadku konopi substancji leczących ponad 100 chorób i półproduktu w postaci włókien na budowę pond 25 000 uzytecznych ludziom rzeczy czego opisana powyzej mętnie substancja nie potrafi.
mikroos, 29 października 2010, 07:54
Ale jednocześnie spalanie drewna na skalę przemysłową jest mało wygodne, a leczenie chorób - choć szlachtne - nie jest zadaniem elektrowni.
Douger, 29 października 2010, 14:39
Tak samo wygodne jak spalanie węgla.
mikroos, 29 października 2010, 17:16
Nie do końca - drewno jest mniej wydajne, bo jest bardzo wilgotne (albo trzeba je osuszać, a to jest znowu bardzo kłopotliwe). Poza tym mówimy o metodach, które mają stanowić przyszłość energetyki, więc z założenia mają być wygodniejsze.
waldi888231200, 29 października 2010, 19:53
Przyszłością energetyki będzie ognisko rozpalane z resztek parkietu.