Para peneliti dari University of Houston telah melaporkan perangkat baru yang dapat secara efisien menangkap energi matahari dan menyimpannya sampai dibutuhkan, menawarkan janji untuk aplikasi mulai dari pembangkit listrik hingga penyulingan dan desalinasi.
Tidak seperti panel surya dan sel surya, yang mengandalkan teknologi fotovoltaik untuk pembangkit listrik langsung, perangkat hibrida menangkap panas dari matahari dan menyimpannya sebagai energi termal. Ini membahas beberapa masalah yang telah menghambat adopsi tenaga surya skala yang lebih luas, menyarankan cara untuk menggunakan energi surya sepanjang waktu, meskipun jam sinar matahari terbatas, hari berawan dan kendala lainnya.
Pekerjaan tersebut, dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan Rabu di Joule , menggabungkan penyimpanan energi molekul dan penyimpanan panas laten untuk menghasilkan perangkat pemanenan dan penyimpanan terpadu untuk operasi 24/7 yang potensial. Para peneliti melaporkan efisiensi panen sebesar 73% pada operasi skala kecil dan setinggi 90% pada operasi skala besar.
Hingga 80% energi yang tersimpan pulih pada malam hari, dan para peneliti mengatakan pemulihan siang hari bahkan lebih tinggi.
Hadi Ghasemi, Bill D. Cook Associate Professor Teknik Mesin di UH dan seorang penulis yang sesuai untuk makalah itu, mengatakan panen efisiensi tinggi disebabkan, sebagian, kemampuan perangkat untuk menangkap spektrum penuh sinar matahari, memanennya untuk penggunaan langsung dan mengubah kelebihan menjadi penyimpanan energi molekuler.
Perangkat itu disintesis menggunakan norbornadiene-quadricyclane sebagai bahan penyimpanan molekul, senyawa organik yang menurut para peneliti menunjukkan energi spesifik tinggi dan pelepasan panas yang luar biasa sambil tetap stabil selama waktu penyimpanan yang diperpanjang. Ghasemi mengatakan konsep yang sama dapat diterapkan dengan menggunakan bahan yang berbeda, memungkinkan kinerja - termasuk suhu operasi dan efisiensi - dioptimalkan.
T. Randall Lee, profesor kimia Cullen Distinguished University Chair dan penulis yang sesuai, mengatakan perangkat ini menawarkan peningkatan efisiensi dalam beberapa cara: Energi matahari disimpan dalam bentuk molekul daripada sebagai panas, yang menghilang seiring waktu, dan sistem terintegrasi juga mengurangi kerugian termal karena tidak perlu mengangkut energi yang tersimpan melalui jalur perpipaan.
"Pada siang hari, energi panas matahari dapat dipanen pada suhu setinggi 120 derajat
Celcius (sekitar 248 Fahrenheit), "kata Lee, yang juga adalah peneliti utama untuk Texas Center for Superkonduktivitas di UH." Pada malam hari, ketika ada iradiasi matahari rendah atau tidak ada, energi yang disimpan dipanen oleh bahan penyimpanan molekul, yang dapat mengubahnya dari molekul energi yang lebih rendah ke molekul energi yang lebih tinggi. "
Itu memungkinkan energi yang tersimpan untuk menghasilkan energi termal pada suhu yang lebih tinggi di malam hari daripada di siang hari - meningkatkan jumlah energi yang tersedia bahkan ketika matahari tidak bersinar, katanya.
Selain Ghasemi dan Lee, peneliti yang terlibat dengan pekerjaan ini termasuk penulis pertama Varun Kashyap, Siwakorn Sakunkaewkasem, Parham Jafari, Masoumeh Nazari, Bahareh Eslami, Sina Nazifi, Peyman Irajizad dan Maria D. Marquez, semuanya dengan UH.
