Дослідники з МТІ розробляють систему, яка може зберігати теплову енергію протягом декількох годин

Дослідники з МТІ створили нову акумуляторну систему для зберігання і вивільнення теплової енергії по команді. Система використовує теплову енергію - будь то від Сонця або іншого джерела - яка пропадає марно.

Консервована спека

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (Массачусетський технологічний інститут) створили акумуляторну систему, здатну зберігати теплову енергію і випускати її, коли це необхідно.

Система MIT залежить від використання матеріалу з фазовим зміною (PCM). При впливі тепла речовина приймає рідку форму, в якій вона накопичує енергію. Коли він охолоджується досить, щоб повернутися в твердий стан, ця енергія вивільняється.

Як правило, найбільшими недоліками PCM є їх потреба у великій ізоляції, щоб утримувати енергію і неконтрольовану швидкість, з якою вони повертаються в тверде тіло. Щоб вирішити ці проблеми, дослідники MIT об'єднали свої PCM з молекулярними перемикачами, які змінюють форму при впливі світла.

Світлодіодна лампа запускає тепловий розряд з PCM. Зображення: Мелані Гоник / MIT

Після нанесення ультрафіолетового світла на матеріал він залишається в рідкому стані навіть під час відсутності тепла. Другий імпульс світла спонукає з'єднання знову перетворюватися на тверду речовину і виділяти енергію.

«Те, що ми робимо технічно, встановлює новий енергетичний бар'єр, тому збережене тепло не може бути негайно випущено», - пояснив в прес-релізі Массачусетського технологічного інституту Грейс Хан, постдок MIT, який вніс свій внесок в проект.

Система зберігає близько 200 джоулів енергії на грам і витримує зміну температури близько 10 градусів за Цельсієм (18 градусів за Фаренгейтом). Він може утримувати тепло протягом 10 годин, що є значним поліпшенням у порівнянні з поточним стандартом хвилин. Творці системи очікують, що вона буде ще більш вдосконалена при продовженні навчання і розвитку.

Місце для зберігання

Конструкція команди MIT для зберігання теплової енергії має безліч потенційних додатків, і в кінцевому підсумку технологія може забезпечити рішення для людей в країнах, що розвиваються, у яких немає традиційної енергосистеми.

Не тільки система може поглинати тепло від Сонця, але також здатна використовувати відпрацьовану енергію від промислових процесів. Це означає, що він може поглинати енергію, що випромінюється як тепло від важкої техніки, а потім вивільняти цю енергію пізніше, щоб нагріти житловий простір.

Система може допомогти людям в міських районах обмежити використання енергії, а до команди, що стоїть за проектом, вже звернулися люди, зацікавлені в впровадженні технології як засіб приготування їжі в сільській Індії.

Він також має потенціал для забезпечення більш модульної енергетичної інфраструктури, ніж енергосистема. Це спростило б процес відновлення після стихійного лиха, що могло б допомогти в таких ситуаціях, як в даний час в Пуерто-Рико.

По суті, це метод зберігання теплової енергії - будь то від Сонця або іншого джерела - інакше це буде марнотратно. Якщо ми зможемо знайти спосіб реалізувати систему у великих масштабах, це може допомогти позбутися від нашої залежності від викопного палива.

Література: MIT, Nature