Hunter

Gyűjt és tárol a folyékony napenergia-akku

A napenergia jelenlegi legnagyobb problémája a tárolás. Egy új megközelítés üzemanyag formájában raktározná el a begyűjtött energiát, ami akkor és ott nyerhető ki, amikor és ahol szükség van rá. A technikával készülő akkuk egyszerűen a napra kirakva feltölthetők lennének, a folyékony üzemanyag pedig a kívánt helyre vezethető vagy szállítható, csupán egy megfelelő molekulára lesz szükség.

A jelenlegi technikákkal a Nap energiája azonnal elektromossággá alakul, míg a napfénytöbblet, amiből bizony jócskán akad, egyszerűen elfolyik, mint amikor túltöltünk egy poharat vízzel. Az MIT kutatói egy teljesen új megoldásra bukkantak, ami beiktat egy köztes lépcsőfokot, egy olyan állapotot, amiben az energia begyűjtéskor eltárolódik, és csak egy katalizátor alkalmazásakor szabadul fel. Összességében az alapkutatás a napfény egy teljesen új begyűjtési és tárolási módszere előtt nyithatja meg az utat, amivel ez a megújuló energia határozatlan időre tárolhatóvá és szállíthatóvá válna.

A Jeffrey Grossman által vezetett kutatás a fulvalén-diruténium molekulán alapul, ami a ritka és egyben drága könnyű platinafémből, a ruténiumból nyerhető ki. A kutatók rájöttek, hogy a molekula a napfény elnyelésekor megváltoztatja az alakját, magasabb energiaállapotot felvéve egy félig stabil formába kerül. Az eredeti állapot egy katalizátort hozzáadásával nyerhető vissza, a molekula visszaalakulásakor a tárolt energiát hő formájában adja le.

Ez a napenergia szempontjából felettébb érdekes, mert a molekula képes a napenergia elnyelésére és határozatlan ideig tud ebben a fél-stabil állapotban maradni, az elnyelt energia felszabadításakor keletkező hőt pedig akár a háztartásokban is alkalmazhatnánk. Grossman szerint egy ilyen molekula folyékony formában ideális lenne a napenergia átalakítására és tárolására. "Számos módja van, amivel rendszerszinten működtethetnénk" - nyilatkozott Grossman a Discovery News-nak. "Egy lehetséges megoldás, hogy az üzemanyagot mély medencékben kihelyezzük a napra, amit a napfény feltölt energiával. Amint töltött állapotba kerül, a folyadék csöveken vagy egyéb megoldásokkal átpumpálható, vagy elszállítható a felhasználás helyére, távolságtól függetlenül"


Egy fulvalén-diruténuimból készült üzemanyag, vagy inkább fűtőanyag "akár 200 Celsius fokra is felmelegedhet, ami elég hőt ad a lakásunk fűtéséhez, vagy akár egy elektromosságot termelő rendszer számára", taglalta Grossman. Az egyetlen probléma, ami elég jelentős, a diruténium molekula előállításának költséges mivolta, ami nem teszi praktikussá az újratölthető folyékony akkumulátorként történő alkalmazását. Azonban az alapvető mechanizmus megismerésével a kutatók remélik, sikerül egy másik, jóval olcsóbb molekulát találniuk, ami ugyanezekkel a jellemvonásokkal rendelkezik.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Kara kán #58
    Nincs ott semmi probléma.
  • Büdös Bohóc #57
    "...ami a ritka és egyben drága könnyű platinafémből, a ruténiumból nyerhető ki"

    Na itt a probléma
  • lapaleves #56
    Annyit hallottam már erről a gőzgépről, hogy csodálkozom a kihasználatlanságán.
  • Kara kán #55
    Annyit hallottam már erről a Stirling-motorról, hogy csodálkozom a kihasználatlanságán.
  • Kara kán #54
    Valami mocorog...
  • Sir Ny #53
    Kösz!
  • philcsy #52
    Mert a termodinamika főtételei csak így engedik meg.

    Egészen pontosan a 2. főtétel, aminek egyik megfogalmazása:
    "Kelvin-Planck-féle megfogalmazás (1851., 1903.): A természetben nincs olyan folyamat, amelynek során egy test hőt veszít, és ez a hő munkává alakulna át. Szemléletesen egy hajó lehetne ilyen, amelyik a tenger vizéből hőenergiát von el, azt lehűti, és a kivont hőenergiával hajtja magát. Ez nem mond ellent az energiamegmaradásnak, mégsem kivitelezhető."(wiki)

    Mindig az energiáról van szó pedig a folyamatokat az entrópia vezérli. Azok a folyamatok mennek csak végbe amelyekben az entrópia nő. Ha olyan folyamatot akarsz véghezvinni amelyben az entrópia mégis csökken akkor valahol máshol növelni kell az entrópiát annyira hogy összességében mégis nőjön.

    Te a
    "forró vas" + "lemerült akku" -> "hideg vas" + "feltöltött akku"
    folyamat entrópia változására vagy kíváncsi. Ha ez a változás pozitív akkor végbemegy spontán ha negatív akkor nem.

    A legegyszerűbb ha a fordított folyamatot vizsgáljuk és az akkut a vasdarabbal rövidre zárjuk. A vas felmelegszik az akku lemerül. Ennek az entrópiaváltozása tehát pozitív mivel minden külső ösztökélés nélkül végbemegy. A fordított irányú folyamaté éppen ezért negatív.

    De miért működik ha ott a hideg vas? Azért mert a hideg vas felmelegedése az entrópiát növeli, mégpedig annyira hogy összességében az entrópia nőni fog.
  • Sir Ny #51
    És ezt miért csak akkor tudod megtenni, ha van egy 0 C-s vasad is, ha nincs, akkor miért nem?
  • philcsy #50
    A Stirling motor is egy hőerőgép. Hőenergiát alakít mechanikai energiává.
    Éppannyira sérti az energiamegmaradást mint a belsőégésű motor.
  • philcsy #49
    Ez nem változtat azon hogy a 100°C-os vasadban a vas atomok mozgási energiájának egy részét fogod az akkuba tölteni.