اخبار صنعت

محققان آمریکایی روش ذخیره سازی خورشیدی را بهبود می بخشند

2018-05-31
انرژی خورشیدی یک منبع انرژی تمیز تمام نشدنی است ، اما برای استفاده کامل از انرژی خورشیدی ، لازم است که مشکل اصلی نحوه ذخیره انرژی خورشیدی با هزینه کمتری در هر زمان حل شود. یک تیم در دانشگاه استنفورد در تاریخ 31 اکتبر گزارش دادند که آنها با شکستن مولکول های آب ، روش ذخیره انرژی خورشیدی را بهبود بخشیده اند و این روش را 30٪ از بازده انرژی خود ، که کارآمدترین روش فعلی مشابه است ، قرار داده اند.
اصل علمی این روش پیچیده نیست: اول ، استفاده از سلول خورشیدی برای تجزیه مولکول های آب به اکسیژن و هیدروژن و سپس آزاد کردن انرژی شیمیایی ذخیره شده در فرآیند در صورت لزوم ، با ترکیب مجدد اکسیژن و هیدروژن تولید شده برای تولید آب ، یا در احتراق هیدروژن در موتور احتراق داخلی.
این اصل ذخیره انرژی مطرح شده است ، اما چگونگی تبدیل آن به یک فرآیند صنعتی کارآمد یک مشکل دشوار است. یک تیم میان رشته ای از دانشگاه استنفورد مقاله ای را در مجله British Science of nature منتشر کرد که در آن سه روش بهبود یافته در این زمینه انجام شده است. اول از همه ، سه سلول خورشیدی محل اتصال که استفاده می کنند با سلول های خورشیدی معمولی مبتنی بر سیلیکون متفاوت است. سلول خورشیدی ، ساخته شده از 3 ماده نیمه هادی غیر معمول ، می تواند به نوبت نور آبی ، سبز و قرمز نور خورشید را جذب کند. بازده تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی تا 39٪ افزایش می یابد ، در حالی که بازده تبدیل فوتوالکتریک سلول های خورشیدی معمولی مبتنی بر سیلیکون تنها حدود 20٪ است.
در مرحله دوم ، محققان بر بهبود کاتالیزور مورد استفاده در تجزیه مولکول های آب متمرکز شده و کارایی کاتالیزوری را بسیار بهبود می بخشند. علاوه بر این ، آنها دو دستگاه الکترولیز مشابه را برای واکنش و آماده سازی دو بار هیدروژن ترکیب کردند ، که قبلا فقط از یک الکترولیز استفاده می کرد. این آزمایش نشان می دهد که راندمان ذخیره انرژی روش بهبود یافته 30٪ است که بیش از 24.4٪ روشهای مشابه صنعت است.
توماس جارامیلو ، دانشیار مهندسی شیمی و علوم فوتون در دانشگاه استنفورد ، گفت که این نتیجه یک گام به توسعه یک فرآیند صنعتی عملی و پایدار نزدیک است که مولکول های آب را به یک فرآیند صنعتی عملی و پایدار تجزیه می کند. گام بعدی ادامه مطالعه نحوه دستیابی به بازده ذخیره انرژی مشابه با مواد و دستگاه های کم هزینه است.