Investigadores de la Universidad de Houston han informado sobre un nuevo dispositivo que puede capturar eficientemente la energía solar y almacenarla hasta que sea necesaria, ofreciendo una promesa para aplicaciones que van desde la generación de energía hasta la destilación y la desalinización.
A diferencia de los paneles solares y las células solares, que dependen de la tecnología fotovoltaica para la generación directa de electricidad, el dispositivo híbrido captura el calor del sol y lo almacena como energía térmica. Aborda algunos de los problemas que han estancado la adopción a gran escala deenergía solar, lo que sugiere una vía para utilizar la energía solar durante todo el día, a pesar de las horas limitadas de luz solar, los días nublados y otras limitaciones.
El trabajo, descrito en un artículo publicado el miércoles en julio combina el almacenamiento de energía molecular y el almacenamiento de calor latente para producir un dispositivo integrado de recolección y almacenamiento para una posible operación 24/7. Los investigadores informan una eficiencia de cosecha del 73% en la operación a pequeña escala y de hasta el 90% a gran escalaoperación.
Hasta el 80% de la energía almacenada se recuperó por la noche, y los investigadores dijeron que la recuperación durante el día fue aún mayor.
Hadi Ghasemi, Bill D. Cook, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica en UH y autor correspondiente del artículo, dijo que la cosecha de alta eficiencia se debe, en parte, a la capacidad del dispositivo para capturar el espectro completo de la luz solar, la cosechapara uso inmediato y convertir el exceso en almacenamiento de energía molecular.
El dispositivo se sintetizó utilizando norbornadieno-cuadriciclano como material de almacenamiento molecular, un compuesto orgánico que según los investigadores demuestra una alta energía específica y una liberación de calor excepcional mientras se mantiene estable durante largos períodos de almacenamiento. Ghasemi dijo que el mismo concepto podría aplicarse utilizando diferentes materiales, lo que permite optimizar el rendimiento, incluidas las temperaturas de funcionamiento y la eficiencia.
T. Randall Lee, profesor de química de la Cátedra Cullen Distinguida de la Universidad y autor correspondiente, dijo que el dispositivo ofrece una eficiencia mejorada de varias maneras: la energía solar se almacena en forma molecular en lugar de calor, que se disipa con el tiempo, y se integrael sistema también reduce las pérdidas térmicas porque no es necesario transportar la energía almacenada a través de las tuberías.
"Durante el día, la energía solar térmica se puede cosechar a temperaturas de hasta 120 grados centígrados alrededor de 248 Fahrenheit", dijo Lee, quien también es un investigador principal del Centro de Superconductividad de Texas en UH. "Por la noche, cuando la irradiación solar es baja o nula, el material de almacenamiento molecular cosecha la energía almacenada, que puede convertirla de una molécula de menor energía a una molécula de mayor energía ".
Eso permite que la energía almacenada produzca energía térmica a una temperatura más alta por la noche que durante el día, lo que aumenta la cantidad de energía disponible incluso cuando el sol no brilla, dijo.
Además de Ghasemi y Lee, los investigadores involucrados en el trabajo incluyen al primer autor Varun Kashyap, Siwakorn Sakunkaewkasem, Parham Jafari, Masoumeh Nazari, Bahareh Eslami, Sina Nazifi, Peyman Irajizad y Maria D. Marquez, todos con UH.
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Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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