Съхраняването и преносът на слънчева енергия продължава да бъде скъп

Съхраняването и преносът на слънчева сила продължава да бъде безценен и неефикасен развой, който попречва разпространяването на възобновимата сила. Екип от откриватели от Китай обаче сподели, че слънчевата светлина може да се съхранява в течност благодарение на елементарни химикали и по-късно да се трансформира във водород в цялостна мрачевина. Освен това този способ не изисква проводници, акумулатори или електрически мрежи за транспорт на силата.

Досега никоя система, употребяваща елементарни, налични в комерсиалната мрежа материали, не е била в положение да съхранява слънчевата сила и след това да я освобождава като водород без външен източник на електрическа енергия. Скорошно изследване демонстрира, че тази преграда най-сетне е преодоляна, написа IE.

Системата, за която оповестяват откриватели от университета в Ланджоу, се състои от два евтини и налични материала. Първият е графитен въглероден нитрид – жълт прахуляк, който може да всмуква забележимата светлина и да работи като фотокатализатор. Вторият е амониев метаволфрамат – клъстер от волфрамови и кислородни атоми, кадърен да приема и задържа доста електрони като дребна акумулаторна батерия. Процесът протича в среда на вода с прибавяне на малко количество метанол, който всмуква позитивните заряди, генерирани при попадането на светлина върху въглеродния нитрид. Това предотвратява бързото рекомбиниране на електроните и тяхното изгубване.

Когато въглеродният нитрид се осветява със синя светлина, се образуват двойки електрони и дупки. Електроните бързо прескачат към околните волфрамови клъстери. С натрупването на електроните разтворът очевидно трансформира цвета си от бледожълт до тъмносин.

Електронният трансфер работи добре по две съществени аргументи. Първо, в киселинна среда повърхността на въглеродния нитрид се зарежда позитивно, а волфрамовите клъстери – негативно. Противоположните заряди се притеглят, сближавайки двата материала и позволявайки на електроните да се движат дейно сред тях. Второ, техните енергийни равнища са добре съчетани, тъй че електроните могат да се движат естествено, без да е належащо външно влияние.

След като светлината бъде изключена, насъбраната сила не изчезва. За да се освободи, просто би трябвало да се добави към потъмнелия разтвор катализатор на основата на платина върху въглеродна поставка. Платината обезпечава места, където насъбраните електрони могат да се комбинират с протоните от водата, с цел да образуват водород.

При тестванията на прототипа, след едночасово излагане на слънчева светлина, системата създава 13,5 микромола водород на мрачно. Максималната скорост на произвеждане на водород доближава 3220 микромола/г за час, което е най-високата скорост, записана в миналото за фотокаталитична система на мрачно. Тестовете навън при действителна слънчева светлина също демонстрират положителни резултати – 954 микромола/г на час на мрачно – и всичко това без никакво електрическо влияние.

„ Системата показва забележителна успеваемост при съхраняването на слънчевата сила под формата на електрони “,

казват създателите на проучването.

Ако бъдещите опити потвърдят, че насъбраните електрони остават постоянни в продължение на седмици, а не на часове, този метод би могъл да разреши слънчевата сила, събрана в райони с висока слънчева интензивност, да бъде пренесена в по-тъмните елементи на света и да бъде превърната в гориво тъкмо когато е нужна.