Forskere ved Massachusetts Institute of Technlogy (MIT) har utviklet et materiale som kan lagre solenergi fra timer til dager, og avsette dette som varme når det er behov for det.
Mange materialer kan oppta varme og avsette varmen over tid, og solceller kan konvertere lys til elektrisitet som kan lagres kjemisk i batterier.
Det interessante med MIT-forskernes nye metode er at energien ikke lagres som varme, men direkte i materialet, uten varmetap. Når energien skal hentes ut, tilføres en liten mengde energi for å endre tilstanden i materialet, skriver instituttet på sine nettsider.
Metoden er utviklet av et team ledet av MIT-professor Jeffrey Grossman, og kalles «solar thermal fuel» (STF).
Tåler flere tusen utladinger
STF består enkelt sagt av organiske molekyler som kan ha to tilstander. Når materialet utsettes for sol, endres tilstanden til molekylene slik at de blir «ladet». Materialet kan holdes ladet på denne måten i mange dager med så godt som intet energitap, frem til du har behov for å ta ut energien.
For å ta ut energien tilføres litt varme, elektrisitet eller lys, avhengig av bruksområde.
Molekylene brytes ikke ned i prosessen, så den kan gjentas mange ganger. I et tidligere forsøk har MIT-forskerne ladet materialet opp og ut mer enn 2000 ganger uten at det tapte ytelse.
Institutt for energiteknikk: Mislykket solcelle-forskning førte til norskutviklede, smarte vindusglass
Endrer form – frigir energi
Materialet består av derivater av azobenzen, som består av to fenylringer med en N=N dobbelbinding. Bindingen i molekylet endrer form når det tilføres UV-lys med en bølgelengde på 300 til 400 nanometer.
Molekylet er stabilt i begge formene, til energien skal frigjøres eller tilføres. Dermed er hvert molekyl et individuelt energilager.
I seg selv er azobenzen ikke spesielt effektivt til dette, men når forskerne ved et tidligere forsøk kombinerte det med karbonnanorør ble ytelsen økt med 200 prosent. Materialet har en spesifikk energi på 30 wattimer per kilo, som er litt mindre enn et blybatteri.
Fordelen med STF-materialet er åpenbart at det er langt mer effektivt enn solfangere til å lagre energien over tid.
- Lagret strøm i Nissan Leaf-batterier: Lagret strøm i Nissan Leaf-batterier og halverte strømregningen
Kan gi isfrie bilglass
Forskningen er delvis støttet av BMW, så det er kanskje ikke så rart at et av bruksområdene som foreslås, er avising av bilruter. Tanken er at et tynt lag med materialet kan lamineres inn i bilglasset, og gjøre det mulig å fjerne isen i løpet av sekunder.
Det vil ikke være mulig å smelte all isen på denne måten, men om et tynt lag mot glasset smeltes, kan isen enkelt børstes vekk med vindusviskerne.
Materialet er i seg selv ikke nytt; det ble utviklet ved MIT for ti år siden. Den gangen skulle det brukes i flytende form for å lage en soldrevet vannkoker. Den siste forskningen har gjort det mulig å gjøre materialet om til en fast film.
Skalerbart
Tykkelsen på materialet kan varieres etter behov, ved at flere lag på mellom 4 og 5 mikometer legges oppå hverandre.
Produksjonsmetoden skal være både enkel og skalerbar. Utfordringen nå er at materialet har et gulskjær, noe som må løses for at det skal kunne brukes i bilglass og lignende applikasjoner.
En annen begrensning er at materialet bare kan avgi en temperatur som er ti grader høyere enn omgivelsene, men forskerne jobber med å øke dette til 20 grader.
- Les også: Her sendes 10 kilowatt trådløst
