ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ได้นานถึงสิบแปดปีและปล่อยเมื่อจำเป็นต้องใช้งาน
เครดิต: Chalmers University of Technology
ย้อนกลับไปในปี 2017 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers ประเทศสวีเดน ได้นำเสนอระบบพลังงานที่น่าสนใจที่ทำให้สามารถจับพลังงานแสงอาทิตย์ เก็บไว้ได้นานถึงสิบแปดปี และปล่อยเมื่อจำเป็นด้วยการเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแบบบางเฉียบ ทีมงานจึงประสบความสำเร็จในการนำระบบมาผลิตกระแสไฟฟ้า ในที่สุดการวิจัยอาจนำไปสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ชาร์จด้วยตนเองโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ใช้เมื่อมีความต้องการ เรียกว่าระบบกักเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ระดับโมเลกุล Molecular Solar Thermal (MOST) เทคโนโลยีนี้มีพื้นฐานมาจากโมเลกุลของคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ เมื่อสัมผัสกับแสงแดด โมเลกุลจะเปลี่ยนรูปร่างเป็นไอโซเมอร์ที่อุดมด้วยพลังงาน ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมเดียวกันแต่จัดเรียงเข้าด้วยกันในวิธีที่ต่างกัน จากนั้นไอโซเมอร์สามารถเก็บไว้ในรูปของเหลวเพื่อใช้ในภายหลังเมื่อจำเป็น เช่น ในตอนกลางคืนหรือในฤดูหนาว
ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ระดับโมเลกุลแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าตามต้องการ เครดิต: Chalmers University of Technolog
ระบบได้รับการพัฒนาจนถึงจุดที่สามารถเก็บพลังงานได้นานถึง 18 ปี ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ออกแบบมาเป็นพิเศษจะปล่อยพลังงานที่บันทึกไว้เป็นความร้อนในขณะที่ทำให้โมเลกุลกลับเป็นรูปร่างเดิม ดังนั้นจึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในระบบทำความร้อนได้ นักวิจัยชาวสวีเดนได้ส่งโมเลกุลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งเต็มไปด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับเพื่อนร่วมงาน Tao Li และ Zhiyu Hu ที่มหาวิทยาลัย Shanghai Jiao Tong ซึ่งพลังงานถูกปล่อยออกมาและแปลงเป็นไฟฟ้าโดยใช้เครื่องกำเนิดความร้อนแบบเทอร์โมอิเล็กทริกขนาดบางไมโครเมตรที่พวกเขาพัฒนาขึ้นที่นั่น
บทความที่เกี่ยวข้อง
ครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นชิปที่บางเฉียบที่สามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น หูฟัง สมาร์ทวอทช์ และโทรศัพท์ จนถึงตอนนี้ เราผลิตไฟฟ้าได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่าแนวคิดนี้ใช้งานได้จริง มันดูมีความหวังมาก” นักวิจัย Zhihang Wang จาก Chalmers University of Technology . กล่าว
เพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตกำลังไฟฟ้าสูงสุด 0.1 nW (กำลังขับต่อหน่วยปริมาตรสูงสุด 1.3 W m-3) นี่อาจค่อนข้างเล็ก แต่นักวิจัยเห็นศักยภาพที่ดีในระบบการผลิตพลังงานความร้อนระดับโมเลกุลสำหรับการผลิตพลังงานหมุนเวียนและปราศจากการปล่อยมลพิษ ระบบกล่าวถึงลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องของพลังงานแสงอาทิตย์โดยการจัดเก็บไว้เป็นเดือนหรือเป็นปีในแต่ละครั้ง และปล่อยให้ใช้งานได้ตามต้องการอย่างไรก็ตาม การวิจัยและพัฒนาจำนวนมากยังคงอยู่ก่อนที่เราจะสามารถชาร์จอุปกรณ์ทางเทคนิคของเราหรือทำให้บ้านของเราร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ของระบบ ขณะนี้พวกเค้ากำลังดำเนินการปรับปรุงระบบร่วมกับกลุ่มวิจัยต่างๆ ในโครงการ จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณไฟฟ้าหรือความร้อนที่สามารถดึงออกมาได้ แม้ว่าระบบพลังงานจะใช้วัสดุพื้นฐานที่เรียบง่าย แต่ก็จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนเพื่อให้คุ้มทุนในการผลิต และสามารถเปิดตัวได้
ในวงกว้างมากขึ้น” Kasper Moth-Poulsen กล่าว
แปลและเรียบเรียงโดย ดร.วิชาญ นาคทอง ทีมงาน iEnergy Guru
Reference
