中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)報道，瑞典科學家近來獲得重大突破，開發(fā)出一種液體燃料，可以儲存太陽熱能長達18年。
報道稱，瑞典科學家研制出了一種特殊液體，可以吸收少量太陽能熱能并儲存起來，然后在需要的時候釋放出來。
與石油、煤炭和天然氣不同，太陽能是清潔能源，卻難以儲存，無法在沒有太陽光的時候為我們提供能源，幾十年來科學家們一直在尋找能夠儲存的方法。
現(xiàn)在，瑞典研究人員表示，相關工作有了重大進展，他們已經(jīng)開發(fā)出一種特殊的液體，可以吸收太陽能并儲存，然后在需要的時候釋放出來。
這種太陽能熱能燃料可重復使用，能夠在不排放二氧化碳和其他溫室氣體的前提下釋放能量，對環(huán)境友好。如果這一技術得到完善，它可能會取代化石燃料，并幫助我們解決全球變暖問題。
麻省理工學院研究此類材料的實驗室負責人杰弗里 格羅斯曼(Jeffrey Grossman)表示:“太陽能熱能燃料就像可充電電池，但與電能不同的是，需要先吸收陽光，然后在需要的時候將熱量釋放出來?！?
在瑞典哥德堡查爾默斯理工大學的物理大樓屋頂上，卡斯珀·莫斯-保爾森（Kasper Moth-Poulsen）建造了一個原型系統(tǒng)，用于測試研究小組開發(fā)的新型太陽能熱能燃料。
哥德堡查爾默斯理工大學教授開發(fā)的太陽能熱能燃料儲能系統(tǒng)
當泵驅動液體循環(huán)通過透明管道時，來自太陽的紫外光會激發(fā)其分子進入充能狀態(tài)。光使得燃料中碳、氫和氮原子之間的鍵進行重新排列，將一種被稱為降冰片二烯的化合物轉化為一種四環(huán)烷的化合物。由于能量被強化學鍵所束縛，即使當它冷卻下來時，四環(huán)烷仍然保留著捕獲的太陽能。
為了提取儲存的能量，莫斯-保爾森將這種活性燃料通過鈷基催化劑，四環(huán)烷分子就會轉變?yōu)榻当?。這種轉化釋放出大量的熱量，足以將燃料的溫度提高63攝氏度。
這種能量系統(tǒng)能夠實現(xiàn)閉環(huán)運行
如果燃料在室溫下發(fā)生轉化(大約21攝氏度)，它很快就會升溫到84攝氏度。格羅斯曼說:“你可以把熱能用在熱水器、洗碗機或烘干機上?！?
據(jù)統(tǒng)計，用于烹飪、滅菌、漂白、蒸餾等商業(yè)操作的能量消耗占到歐盟所有能源消耗的7%。
這種太陽能熱能燃料可以儲存在房屋或工廠內的非保溫儲罐中，或者用管道或卡車在太陽能發(fā)電場和城市之間運送。相關的轉化過程只會消耗很少的燃料或催化劑，所以整個系統(tǒng)可以在一個閉環(huán)中運行，重復收集太陽能并在需要時散發(fā)熱量。“我們已經(jīng)運行了125個周期，沒有任何明顯的性能下降，”莫斯-保爾森說。
根據(jù)莫斯-保爾森的計算，每公斤燃料能儲存250瓦時的能量，這大約是特斯拉Powerwall電池能量的兩倍，目前一些房主和公用事業(yè)公司用特斯拉的電池來儲存太陽能電池板產(chǎn)生的電能。
據(jù)驗證證實，改研究可以將存儲的太陽能液體加熱到63攝氏度（113華氏度），整體循環(huán)使用的次數(shù)超過了125次，并且還可以進一步提升。
研究人員稱，如果進行該系統(tǒng)的改造，還能將熱量轉化到至少110攝氏度（230華氏度）的熱量釋放。
格羅斯曼在談到這項研究時說:“我對卡斯珀的研究感到非常興奮?！?
他說，上世紀70年代，在對降冰片二烯燃料進行大量研究之后，化學家們陷入了困境。經(jīng)過幾個循環(huán)后，燃料會不斷分解。它們的能量維持時間不長，而且必須與有毒溶劑混合，但有毒溶劑會稀釋這種吸能燃料。
格羅斯曼說，“莫斯-保爾森正在使用最先進的工具來修復它?！?
這些新研究結果引起了投資者的關注。莫斯-保爾森說，很多公司都聯(lián)系過他，討論商業(yè)化的可能性。
盡管太陽能熱能燃料前景廣闊，但仍需要多年的發(fā)展。“我們已經(jīng)取得了很多進展，”莫斯-保爾森說，“但仍有很多問題需要解決?！?
下一步將是開發(fā)一種單一燃料，它將結合其他團隊開發(fā)的多種燃料變體的最佳特性，包括長保質期、高能量密度和良好的可回收性。
莫斯-保爾森的原型燃料是通過普通工業(yè)過程和廣泛使用的工業(yè)試劑(包括乙炔的衍生物)制成的。但目前尚不清楚這種燃料的商業(yè)售價是多少。
決定成本的一個重要因素是燃料的效率，目前這種熱能燃料的效率相當?shù)?。原型燃料只對包括紫外線和藍色等最短波長的陽光做出反應，而它們只占太陽能的5%。
保爾森說，他正在努力擴大這種燃料的敏感性，使其能夠對更多的光譜有所反應。
他還打算打破溫度上升63攝氏度的記錄。他表示:“如果對化學結構進行更多調整，我認為可以將(上升溫度)推至80攝氏度或更高?！?
40歲的莫斯-保爾森回憶道:“剛開始的時候，只有一個研究小組在研究這種系統(tǒng)?，F(xiàn)在，包括美國、中國、德國在內的大約15個團隊都在迎接這一挑戰(zhàn)。”
