Een reflecterende schotelantenne op het dak die zonne-energie opvangt, opslaat in een vloeistof en dat vervolgens jarenlang kan bewaren. Dankzij een nieuwe ontwikkeling ziet onze gasloze toekomst er mogelijk zo uit. Wetenschappers in Zweden zijn namelijk bezig met de ontwikkeling van precies zo’n systeem.
Een groot probleem van duurzame zonne-energie is de opslag ervan. Want het grootste deel van de energie die in de zomer geproduceerd wordt, is pas in de winter nodig. Traditionele batterijen hebben het probleem dat ze relatief snel ontladen, waardoor er veel meer energie geproduceerd en opgeslagen moet worden om in de winter niet tekort te komen. Veel te dure oplossing dus. Een al bestaand alternatief is de opslag van energie in waterstof, maar daar lijkt een oplossing bij te komen: de opslag van zonne-energie in isomeren.
Energierijke isomeer
Het systeem heet ‘Molecular Solar Thermal Energy Storage’ (MOST) en slaat energie op in een daarvoor ontwikkelde molecule. De molecule bestaat uit koolstof, waterstof en stikstof en transformeert tot een “energierijke isomeer” wanneer het in aanraking komt met zonlicht. Het isomeer kan vervolgens worden opgeslagen als een vloeistof, waarbij de energie later wordt gebruikt.
Schotelantenne
De bedachte installatie werkt met een thermische zonnecollector die op het dak van een gebouw geplaatst kan worden. De collector heeft een naar binnen gekromde vorm (concaaf) met een pijp in het midden en heeft wat weg van een schotelantenne. De collector volgt het pad van de zon en concentreert de zonnestralen op de vloeistof in de buis. De vloeistof wordt vervolgens bewaard bij kamertemperatuur om het energieverlies te minimaliseren. Wanneer energie nodig is, wordt een katalysator gebruikt om de vloeistof op te warmen.
Katalysator
De katalysator werkt als een filter, waar de vloeistof doorheen stroomt. Er ontstaat vervolgens een reactie die de vloeistof met 63°C verwarmt. Als de vloeistof een temperatuur van 20°C heeft, stijgt het dus naar 83°C. Tegelijkertijd krijgt de molecule na de warmte-afgifte zijn oorspronkelijke vorm terug, zodat het vervolgens opnieuw kan worden gebruikt in het verwarmingssysteem. De wetenschappers zeggen dat het systeem emissievrij is en het hele jaar door kan werken. Mocht dit systeem daadwerkelijk op de markt komen, dan lijkt de noodzaak voor lagetemperatuurverwarming (zoals het geval is bij warmtepompen) verleden tijd.
Langdurige energie-opslag
Wat deze ontwikkeling verder interessant maakt, is dat de opgeslagen energie zeer lang bewaard kan worden. In de experimenten is in een enkel geval zelfs een halfwaardetijd van 18 jaar gemeten. De halfwaardetijd is de tijd die het duurt dat de helft van het aantal moleculen teruggevallen is naar zijn oude staat. In alle overige gevallen echter, is de halfwaardetijd vele malen korter.
Commercieel gebruik
Hoewel de wetenschappers hebben bewezen dat het systeem levensvatbaar is, moet het nog verder doorontwikkeld worden. De onderzoekers zijn tevreden met de opslagmogelijkheden, maar er kan meer energie worden gewonnen, zegt Moth-Poulsen. Hij hoopt dat de wetenschappers op korte termijn een temperatuurstijging van ten minste 110°C zullen bereiken. Moth-Poulsen schat in dat de technologie binnen 10 jaar in commercieel gebruik zou kunnen zijn.
Lees het wetenschappelijke artikel hier.
Bron: ScienceDaily.com
