Chalmersin teknillisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet uuden tavan varastoida aurinkoenergiaa ja päässeet julkaisullaan Energy & Environmental Science -tiedelehden kanteen.

Aurinko on tulevaisuuden energianlähde, mutta sen varastoiminen on toistaiseksi haasteellista. Ruotsalaiset tutkijat ovat esitelleet tehokkaan tavan varastoida aurinkoenergiaa kemiallisessa muodossa nesteeseen. Varastoitua energiaa voidaan siirtää ja vapauttaa lämpönä milloin halutaan.

Chalmersin teknillisen korkeakoulun tutkijaryhmä Göteborgissa on osittanut, että auringon säteilyenergia on mahdollista muuttaa suoraan energiaksi, joka on varastoitunut nesteen molekyylien sidoksiin – niin sanottuun molekulaariseen aurinkolämpöjärjestelmään. Nestemäinen kemikaali tekee mahdolliseksi varastoida ja siirtää energiaa ja vapauttaa se tarvittaessa, jolloin varastointikemikaali palaa täysin alkuperäiseen muotoonsa. Prosessi perustuu orgaaniseen komponenttiin nimeltään norbornadiene, joka valon vaikutuksesta muuttaa quaqdricyclane:ksi.

– Tekniikka tarkoittaa sitä, että voimme varastoida aurinkoenergiaa kemiallisiin sidoksiin ja vapauttaa sen lämpönä silloin kun haluamme, sanoo tutkimusryhmän johtaja professori Kasper Moth-Poulsen. – Kun kemiallinen energiavarasto yhdistetään vettä lämmittäviin aurinkokeräimiin, on mahdollista hyödyntää yli 80 prosenttia saatavasta auringonsäteilystä.

Tutkimusprojekti käynnistettiin Chalmersissa yli kuusi vuotta sitten ja tutkimusryhmä piti vuonna 2013 ensimmäisen konseptiesityksen. Silloin muunnoksen hyötysuhde oli 0,01 prosenttia ja pääroolissa oli kallis materiaali ruthenium. Nyt neljä vuotta myöhemmin järjestelmä varastoi 1,1 prosenttia saapuvasta säteilyenergiasta latenttina kemiallisena energiana – hyötysuhde on parantunut satakertaisesti. Ruthenium on myös korvattu paljon halvemmilla hiilipohjaisilla komponenteilla.

– Näimme mahdollisuuden kehittää molekyylejä, jotka tekevät prosessista paljon tehokkaamman, sanoo Moth-Poulsen. – Samalla pystymme esittelemään järjestelmän, joka kestää ainakin 140 varastointi- ja purkusykliä merkityksettömällä heikentymisellä.

Tutkimusta rahoittaa Swedish Foundation for Strategic Research sekä Knut ja Alice Wallenbergin säätiö.

Kasper Moth-Poulsen kertoo projektista mielenkiintoisella 7 minuutin kestoisella videolla.

Jouko Lampila | Lähde: Chalmersin teknillinen korkeakoulu