Ein flüssiger Brennstoff, der die Energie der Sonne bis zu 18 Jahren speichern kann

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Ein flüssiger Brennstoff, der die Energie der Sonne bis zu 18 Jahren speichern kann




von izentrop » 11/11/18, 16:01

Lachen Sie nicht, es sieht ernst aus, wäre es eine Revolution, wenn es wirklich funktioniert? https://www.popscience.fr/des-scientifi ... u-a-18-ans
Schwedische Wissenschaftler haben ein spezielles Fluid entwickelt, das als solarthermischer Brennstoff bezeichnet wird und in der Lage ist, Sonnenenergie seit über zehn Jahren zu speichern.

"Ein solarthermischer Brennstoff ist wie eine wiederaufladbare Batterie, aber anstelle von Elektrizität bringen Sie Sonnenlicht ein und geben Wärme ab, die bei Bedarf ausgelöst wird", erklärt Jeffrey Grossman, ein Ingenieur, der mit diesen Materialien arbeitet. bei NBC News.

Die Flüssigkeit ist eigentlich ein Molekül in flüssiger Form Wissenschaftler der Chalmers University of Technology in Schweden verbessern seit über einem Jahr.

Dieses Molekül besteht aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff, und wenn es vom Sonnenlicht getroffen wird, hat es eine ungewöhnliche Wirkung: Die Bindungen zwischen seinen Atomen werden umgelagert und in eine neue Version von sich selbst umgewandelt. gleich, genannt Isomer.

Als Beute, die in einer Falle gefangen ist, wird die Energie der Sonne zwischen den starken chemischen Bindungen des Isomers eingefangen und verbleibt dort, selbst wenn das Molekül auf Raumtemperatur abgekühlt ist.

Wenn Energie benötigt wird, zum Beispiel nachts oder im Winter, wird die Flüssigkeit einfach durch einen Katalysator gesaugt, der das Molekül in seine ursprüngliche Form zurückbringt und dabei Energie in Form von Wärme freisetzt.

"Die Energie in diesem Isomer kann jetzt bis zu 18 Jahre gespeichert werden", sagt Kasper Moth-Poulsen, Wissenschaftler für Nanomaterialien an der Chalmers University, Teil des Teams.
Das emissionsfreie Gerät für erneuerbare Energien besteht aus einem konkaven Reflektor mit einem Rohr in der Mitte, das der Sonne als eine Art Satellitenschüssel folgt.

Das System arbeitet kreisförmig. Durch Pumpen durch transparente Schläuche wird die Flüssigkeit durch Sonnenlicht erhitzt, wodurch das Norbornadien-Molekül in sein Wärmefangisomer, das Quadricyclan, umgewandelt wird. Die Flüssigkeit wird dann bei Raumtemperatur mit minimalem Energieverlust gelagert.

Wenn Energie benötigt wird, wird die Flüssigkeit durch einen speziellen Katalysator gefiltert, der die Moleküle wieder in ihre ursprüngliche Form zurückführt und die Flüssigkeit auf 63 ° C erwärmt.
Bild
Die Forscher haben die Flüssigkeit mehr als 125-Zeiten diesem Zyklus unterworfen, dabei Wärme aufgefangen und abgeführt, ohne das Molekül zu beschädigen.

"Wir haben in letzter Zeit viele entscheidende Fortschritte gemacht und heute haben wir ein emissionsfreies Energiesystem, das das ganze Jahr über funktioniert", sagt Moth-Poulsen.

Nach einer Reihe rasanter Entwicklungen sagen Forscher, dass ihre Flüssigkeit jetzt 250 Wattstunden Energie pro Kilogramm halten kann, was laut NBC die Energiekapazität der Tesla Powerwall-Batterien verdoppelt.

Es gibt aber noch viel zu tun. Mit den richtigen Manipulationen glauben die Forscher, dass sie mit diesem System noch mehr Wärme bekommen können, mindestens 110 ° C mehr.

„Es gibt noch viel zu tun. Wir haben gerade das System in Betrieb genommen. Jetzt müssen wir sicherstellen, dass alles optimal gestaltet ist“, sagt Moth-Poulsen.

Wenn alles wie geplant verläuft, glaubt Moth-Poulsen, dass die Technologie vor Jahren für den kommerziellen Einsatz in 10 verfügbar sein könnte.
In 10-Jahren kann es zu spät sein.
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von Sen-no-sen » 11/11/18, 16:42

Wenn ich richtig verstanden habe, ist dies ein ähnlicher Prozess wie bei Heizgeräten, deren Wärme durch Cracken eines Metallpellets in einer übersättigten Natriumacetatlösung freigesetzt werden kann, aber hier ist es ist im "Super" -Modus.
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thibr
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von thibr » 11/11/18, 16:51

interessant aber
nur mal 125 zu testen scheint das wenig?
das wäre auf einer Batterie sogar lächerlich : Mrgreen:
Ich bin überrascht, dass es im Labor keinen kleinen Dauertest gibt
Sie sprechen überhaupt nicht über Leistung?
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von Sen-no-sen » 11/11/18, 17:08

thibr schrieb:interessant aber
nur mal 125 zu testen scheint das wenig?


Dies entspricht in etwa der Lebensdauer eines Qualitätsheizgerätes.
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von thibr » 11/11/18, 17:12

Sie verlassen von weitem ...
Die effiziente Speicherung von Solarenergie ist eine große Herausforderung für eine nachhaltige Zukunft. Aus diesem Grund wurden Moleküle untersucht, die in der Lage sind, Sonnenenergie zu speichern und über Valenzisomerisierung freizusetzen, was als molekulare Speicherung von Solarthermie (MOST) bezeichnet wird. Die Energiespeicherung durch Photokonversion des photothermischen Paares Dihydroazulen / Vinylheptafulven (DHA / VHF) wurde bewertet. Die Robustheit dieses Systems wird durch mehrere Zyklen der Speicherung und Freisetzung von Energie bei hohen Temperaturen in drei verschiedenen Lösungsmitteln bestimmt. In einem unpolaren Lösungsmittel wie Toluol kann das DHA / VHF-System mehr als 70-mal mit weniger als 0,01% Abbau pro Zyklus zyklisiert werden. Darüber hinaus wurde die durch [Cu (CH 3 CN) 4] PF 6 katalysierte Umwandlung von VHF in DHA in einem Durchflussreaktor nachgewiesen. Die Leistungen des DHA / VHF-Paars wurden auch an Prototypen von Photokonversionsgeräten sowohl im Labor unter Verwendung eines Strömungschips unter simuliertem Sonnenlicht als auch im Freien mit einem Parabolspiegel bewertet. Experimente an Geräten haben gezeigt Speichereffizienz von Solarenergie bis zu 0,13% im Chip-Gerät und bis zu 0,02% im Parabolkollektor. Spuren für zukünftige Verbesserungen und Systemoptimierung werden ebenfalls diskutiert.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5655704/
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von Exnihiloest » 11/11/18, 17:29

Sie kündigen 250 Wh / Kg an, von denen sie behaupten, dass sie doppelt so groß sind wie eine Tesla-Batterie. Für mich tun dies Tesla-Batterien bereits. Trotzdem bleibt die Energiedichte sehr interessant.
Aber ich mache mich bei lauten Ansagen vorsichtig, wir haben fast jede Woche Physik-Websites, von denen die meisten als nächstes nie gesprochen werden.

Das Problem ist hier eindeutig: Die zurückgelieferte Energie ist nicht Strom, sondern Wärmeenergie, und die zugeführte Temperatur ist viel zu niedrig, um eine effiziente Umwandlung von Elektrizität aufgrund des Carnot-Zyklus zu erreichen. Selbst bei einem Stirlingmotor wäre der Gesamtwirkungsgrad des Prozesses sehr schlecht.
Im Falle von Heizung oder Warmwasser könnte der Prozess interessant sein, aber da die Sonne im Winter ein Haus nicht bereits tagsüber richtig heizen kann, haben wir leider keinen Lagerüberschuss in dieser Zeit ...
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von izentrop » 11/11/18, 18:39

thibr schrieb:Sie sprechen überhaupt nicht über Leistung?
In einer Mai-2018-Veröffentlichung https://www.nature.com/articles/s41467-018-04230-8
Molekulare Photokoppler können zur Speicherung von solarthermischer Energie durch Photoisomerisierung zu hochenergetischen metastabilen Isomeren verwendet werden. Wir stellen eine molekulare Designstrategie vor, die zu Lichtschranken mit hoher Energiedichte und langer Lagerzeit führt. Gemessene Energiedichten bis 559 kJ kg -1 (155 Wh kg -1), lange Lagerzeiten bis zu 48,5-Tagen und hohe Quantenumwandlungseffizienzen von bis zu 94% pro Untereinheit sind in Norbornadien / Quadricyclan (NBD / QC) - Photokopplern / Thermoschaltern gezeigt, die in dimere und trimere Strukturen eingebaut sind.
Quanteneffizienz?
Es ist auch Kobaltkatalysatoren, was hinsichtlich der Brennstoffzelle weniger interessant ist, da Kobalt ein seltenes und teures Metall ist.
thibr schrieb: Die Experimente an den Geräten haben gezeigt, dass die Speichereffizienz von Solarenergie im Chip-Gerät bis zu 0,13% und im Parabolkollektor bis zu 0,02% beträgt.
Wie ist das Verhältnis zur Leistung?
Das Verhältnis gespeicherte Energie / m² wäre mehr zu sagen und könnte mit der Photovoltaik verglichen werden.
exnihilo schrieb:Sie verkünden 250 Wh / Kg,
Man könnte sich einen in der Nähe des Äquators hergestellten Kraftstoff vorstellen, der als nachfüllbare Gasflaschen aber leichter ist, da er nicht unter Druck steht. :P
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Re: Ein flüssiger Brennstoff, der Sonnenenergie bis zu 18-Jahren speichern kann




von Exnihiloest » 11/11/18, 19:00

izentrop schrieb:... Man könnte sich einen in der Nähe des Äquators hergestellten Kraftstoff vorstellen, der als nachfüllbare Gasflaschen verwendet wird, aber leichter ist, da er nicht unter Druck steht. :P

Die Idee ist gut, aber leider ist die Energiedichte nicht ausreichend.
Für Benzin liegt die Dichte in der Größenordnung von 13 KWh / Kg, so dass es weit transportiert werden kann, während es rentabel bleibt. Mit diesem neuen Kraftstoff wäre es notwendig, 52-mal mehr Gewicht für die gleiche Energie zu transportieren, es geht nicht mehr ...
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