Solenergi er blevet mere og mere populære, da priserne til at falde, men et hjem, der drives af Solen er ikke gratis fra nettet, fordi solceller ikke lagre energi til senere. Nu har forskere raffinerede en enhed, der både kan høste og lagre solenergi, og de håber, at en dag vil det bringe elektricitet til landdistrikter og underudviklede områder.
Problemet med lagring af energi har ført til mange kreative løsninger, som kæmpe-batterier. For et dokument, der blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Chem, forskere forsøger at forbedre solceller har selv udviklet et integreret batteri, der fungerer på tre forskellige måder. Det kan virker som en normal solcelle ved at omdanne sollys til elektricitet umiddelbart, forklarer undersøgelse forfatter Sang Jin, en kemiker på University of Wisconsin i Madison. Det kan lagre solenergi, eller det kan simpelthen være opkrævet som et normalt batteri.
“Det kunne høste i dagtimerne, levere elektricitet i aften.”
Det er en kombination af to eksisterende teknologier: solceller, at høsten lys, og en såkaldt flow batteri. De mest almindeligt brugte batterier, lithium-ion, lagre energi i faste materialer, som forskellige metaller. Flow batterier, på den anden side, lagre energi i eksterne flydende tanke. Dette betyder, at de er meget nemme at skalere til store projekter. Opskalering af alle komponenter i et lithium-ion batteri kan kaste teknik, men for flow batterier, “du skal bare gøre tanken større,” siger Tim Cook, University at Buffalo kemiker og strøm batteriet ekspert ikke involveret i undersøgelsen. “Du er virkelig forenkle hvordan til at få batteriet til at vokse i kapacitet,” tilføjer han. “Vi er ikke gør flow batterier for at magten af en mobiltelefon, vi tænker på bygninger eller industrielle lokaliteter.
Jin og hans team var de første til at kombinere de to funktioner. De har arbejdet på batteriet i år, og har nu nået 14.1 procent effektivitet. Jin kalder dette for “round-trip effektivitet” — som i effektiviteten fra at tage denne energi, lagring af det, og udleder det. “Vi kan sandsynligvis få til 20 procent effektivitet i de næste par år, og jeg tror, at 25 procent runde-tur er ikke udelukket,” Jin siger.
Bortset fra at forbedre effektiviteten, Jin og hans team ønsker at udvikle et bedre design, der kan anvende billigere materialer. Opfindelsen er stadig på proof-of-concept stadiet, men han mener, at det kunne have en stor indvirkning i mindre udviklede områder uden elnet og en ordentlig infrastruktur. “Der, kunne du have en medium-skala enhed, som denne opererer ved sig selv,” siger han. “Det kunne høste i dagtimerne, levere elektricitet i aften.” I mange områder, Jin tilføjer, at have elektricitet er en game changer, fordi det kan hjælpe folk med at være mere forbundet, eller aktivere flere klinikker for at være åben og derfor forbedre sundhedsvæsenet.
Og Cook bemærker, at hvis sol-strøm batteriet kan skaleres, kan det stadig være nyttigt i USA. Usa kan have masser af power infrastruktur, men med sådan en enhed, “kan du afbryde og have personlig energi, hvor du er opbevaring og brug, hvad du har brug for lokalt,” siger han. Og der kunne hjælpe os til at blive mindre afhængig af de former for energi, der kan skade miljøet.