Zonenergie

Nieuwe ontwikkelingen voor opslag van zonenergie Isomeren* kunnen zonenergie 18 jaar opslaan

De wetenschap heeft weer een flinke sprong voorwaarts gemaakt ten aanzien van de opslag van zonenergie. Is het nu nog vluchtig en alleen lang houdbaar in een batterij of omgezet als vloeibare waterstof, Zweedse wetenschappers van de Technische Universiteit Chalmers hebben synthetische moleculen ontwikkeld die geschikt zijn om met zonnepaneel opgewekte energie langdurig op te slaan. Het gaat om speciale isomeren, waarin de energie tot wel achttien jaar kan worden opgeslagen.

Molecular Solar Thermal Energy Storage
De wetenschappers hebben een aangepast zonenergiesysteem ontwikkeld, genaamd Molecular Solar Thermal Energy Storage. Daarbij wordt gebruikgemaakt van een speciale molecuul die zonne-energie kan opslaan en op een later moment weer kan afstaan.

  • De moleculen zijn gemaakt van koolstof, waterstof en stikstof (norbornadiënen)
  • Deze veranderen bij zonlicht in energierijke isomeren, quadricyclanen.
  • Isomeren zijn moleculen met dezelfde atomen, maar een andere structuurformule, waarbij de atomen anders zijn gerangschikt. De moleculen worden in vloeistofvorm gebruikt bij het zonne-energiesysteem.

Van 30 dagen naar 18 jaar!
Normaal gesproken valt de helft van de norbornadiënen in een maand terug naar quadricyclanen, maar de wetenschappers hebben deze halfwaardetijd opgevoerd naar achttien jaar! Volgens de onderzoekers kunnen de door hen ontwikkelde isomeren zonenergie dus heel lang opslaan en komt er bij het onttrekken van de energie veel meer warmte vrij dan waarop ze hadden gehoopt.

TU Chalmers “wetenschap in het nieuws”
In deze publicatie over dit systeem beschrijven ze een katalysator die het beste de afgifte van energie kan controleren. Het gaat om de stof kobaltftalocyanine, die als filter dient waardoor de vloeistof stroomt. Dat zorgt voor een reactie die de vloeistof opwarmt met 63 graden Celsius.

  • Als de vloeistof al kamertemperatuur heeft, warmt deze op tot 83 graden Celsius.
  • Bovendien krijgen de moleculen bij de reactie weer hun originele vorm, zodat ze kunnen worden hergebruikt en geschikt zijn voor een circulair verwarmingssysteem.

Dit is het principe van een redox-flowaccu; twee vloeistoffen die circuleren en van elkaar worden gescheiden door een membraan. Een redox-flowaccu werkt als een soort oplaadbare brandstofcel; in een reactiekamer wordt elektrische energie gewonnen uit een chemische reactie. Het benodigde elektrolyt wordt in aparte opslagtanks bewaard en naar behoefte het reactievat ingepompt. In dit geval gaat het om twee gescheiden vaten, een met norbornadiënen en de andere met quadricyclanen, waarbij isomerisatie optreedt als de vloeistof door de vaten wordt gepompt.

Deze publicatie staat op internet: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/ee/c8ee01011k

2019-04-13T08:28:06+01:00