Eine der größten Herausforderungen bei der Nutzung von Solarstrom ist die Speicherung. Forschern der Technischen Universität Chalmers ist möglicherweise ein Durchbruch gelungen: Sie entwickelten ein Molekül, das die Energie auch über längere Zeiträume speichern und auf Abruf wieder abgeben kann. Kann diese Technologie den Umstieg auf Erneuerbare Energien entscheidend voranbringen?
Solarstrom und solare Wärme lassen sich künftig auch dann nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Forscher der Technischen Universität Chalmers haben ein Molekül entwickelt, das aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff besteht. Wird es erwärmt, ändert sich seine Form – es besteht zwar noch aus den gleichen Atomen, doch die sind anders angeordnet. Sie bilden ein energiereiches Isomer. So werden Moleküle genannt, die aus den gleichen Bausteinen bestehen, aber eine andere Form bilden.
Energie nach 18 Jahren verfügbar
Das mit Energie vollgepumpte Isomer lässt sich in flüssiger Form bei Umgebungstemperatur bis zu 18 Jahre lang lagern. Bei Bedarf wird es mithilfe eines speziell für diesen Zweck entwickelten Katalysators aufgeweckt, sodass es die gespeicherte Energie in Form von Wärme abgibt. Bisher lässt sich solare Wärme in Form von heißen Flüssigkeiten oder Gestein speichern, oder in Phasenwechselmaterialien, die ihren Zustand ändern. In flüssiger Form speichern sie die Wärmeenergie in kalter Form. Wird in ihnen ein Kristallisationskern angeregt, verfestigen sie sich und geben die Energie in Form von Wärme frei.
In Kombination mit einem mikrometerdünnen thermoelektrischen Generator kann das Energiesystem nun auch Strom auf Bestellung erzeugen. Bisher allerdings noch nicht allzu viel. Doch Forschungsleiter Kasper Moth-Poulsen glaubt, dass viel mehr in dieser Technik steckt als bisher möglich scheint. Sie kann eines Tages genutzt werden, um Solarstrom in der Nacht und an Tagen zu verwenden, an denen dicke Wolken die Sonnenstrahlen abschirmen. Bisher sind dafür teure Batterien nötig.
Unabhängig von Wetter und Tageszeit
„Dies ist eine radikal neue Art, Strom aus Sonnenenergie zu erzeugen. Es bedeutet, dass wir Sonnenenergie nutzen können, um Strom zu produzieren, unabhängig von Wetter, Tageszeit, Jahreszeit oder geografischem Standort. Es ist ein geschlossenes System, das ohne CO2-Emissionen auskommt“, so Moth-Poulsen. Den thermoelektrischen Generator haben Tao Li und Zhiyu Hu von der Shanghai Jiao Tong University entwickelt. Ihnen schickte Moth-Poulsen das energiereiche Isomer einschließlich Kat, sodass die beiden Forscher die Wärme freisetzen und Strom erzeugen konnten.
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Quelle: pressetext.com