一种有前途太阳能存储方法:分子太阳能热(MOST)储能系统可将太阳能存储一个月
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美国原能源部长、MIT著名教授欧内斯特·莫尼兹博士,是个科学见解和逻辑思维非常严密的科学家。按照他的说法,2050年世界能源的构成是什么,谁也不知道。还要看人类的聪明智慧和科学技术的发展和创新。美国《NextBigFuture》网站12日的报导证明,任何有为政府和高明的政治家,相信科学,对任何技术发展持“中性”态度,比较明智。
这个报道说:为了避免全球变暖不超过2,到2050年全球碳排放量必须减少60%。然而,由于世界人口增长和经济增长,未来40年能源消耗将翻一番。
冬季的太阳能发电量下降90%。如果有一种方法可以把世界上使用的所有能源储存几个月,那么太阳能将在全球电力中占据更大的份额。除了化石燃料,发展太阳能有可能满足全球能源系统日益增长的需求,但需要新的可扩展的太阳能存储技术。
热能可广泛应用于家庭供热、工业过程供热和火力发电。一种很有前途的储存太阳能的方法是所谓的分子太阳能热(MOST)储能系统,在其中光控分子吸收阳光,并经化学异构化为亚稳态的高能物种。
在此,我们提出一个优化的MOST系统(提供的能量密度高达0.4 MJ/kg),它可以在室温下把太阳能存储一个月,并在封闭的储能循环中“按需”释放热化学能。除了具有完整的光物理特性外,这个系统的太阳能捕获的能量,还可通过流经室外太阳能集热器(受照射面积≈900 cm2),实验上加以验证。此外,还鉴定了催化剂系统,并将其整合到能量提取装置内,导致该装置的温升梯度高达63(测量温度83),温升的时间很短,只有几分钟。利用量子化学计算,详细模拟了催化反应的基本步进机理,成功地合理化了实验观测结果。
详见英国《能源环境科学》杂志,“分子太阳能蓄热系统的宏观放热”。
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依据资料:
1. Brian Wang,Thermal Energy Stored for Month in New Material,NEXTBIGFUTURE,March 12, 2019
2. Zhihang Wang et al., Macroscopic heat release in a molecular solar thermal energy storage system, The Royal Society of Chemistry, 20th August 2018