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Cientistas desenvolvem líquido que pode armazenar a energia do sol por até 18 anos
Combustível solar térmico
Não importa quão abundante ou renovável, a energia solar tem um espinho em seu lado. Ainda não há armazenamento barato e eficiente a longo prazo para a energia que gera.
A indústria da energia solar ficou presa nesse ramo por um tempo, mas somente no ano passado, uma série de quatro artigos introduziu uma nova solução intrigante.
Cientistas na Suécia desenvolveram um fluido chamado de combustível solar térmico, que pode armazenar energia do sol por mais de uma década.
"O combustível térmico solar é como uma bateria recarregável, mas em vez de eletricidade, você coloca luz solar e aquece, acionado sob demanda", Jeffrey Grossman, o engenheiro que trabalha com esses materiais.
Esta molécula é composta de carbono, hidrogênio e nitrogênio, e quando é atingida pela luz do sol, faz algo incomum: as ligações entre seus átomos são rearranjadas e se transforma em uma nova versão energizada de si, chamada isômero.
A energia do sol é assim capturada entre as fortes ligações químicas do isômero, e permanece lá mesmo quando a molécula esfria até a temperatura ambiente.
Quando a energia é necessária - digamos à noite ou durante o inverno - o fluido é simplesmente extraído de um catalisador que retorna a molécula à sua forma original, liberando energia na forma de calor.
"A energia neste isômero pode agora ser armazenada por até 18 anos ", diz Kasper Moth-Poulsen, cientista de nanomateriais da Universidade de Chalmers.
"E quando chegamos para extrair a energia e usá-la, conseguimos um aumento de calor que é maior do que ousamos esperar".
O dispositivo de energia renovável e livre de emissões é composto de um refletor côncavo com um tubo no centro, que rastreia o Sol como uma espécie de antena parabólica.
O sistema funciona de maneira circular . Bombeando através de tubos transparentes, o fluido é aquecido pela luz solar, transformando a molécula norbornadieno em seu isômero de aprisionamento de calor, o quadriciclano. O fluido é então armazenado à temperatura ambiente com perda mínima de energia.
Quando a energia é necessária, o fluido é filtrado através de um catalisador especial que converte as moléculas de volta à sua forma original, aquecendo o líquido em 63 graus Celsius (113 graus Fahrenheit).
A esperança é que este calor possa ser usado para sistemas domésticos de aquecimento, alimentando o aquecedor de água de um edifício, a máquina de lavar louça, o secador de roupa e muito mais, antes de voltar para o telhado mais uma vez.
Os pesquisadores colocaram o fluido neste ciclo mais de 125 vezes, pegando calor e soltando-o sem danos significativos à molécula.
"Fizemos muitos avanços cruciais recentemente e hoje temos um sistema de energia livre de emissões que funciona o ano todo", diz Moth-Poulsen.
Os pesquisadores afirmam que seu fluido agora pode armazenar 250 watts-hora de energia por quilograma, o dobro da capacidade de energia das baterias Powerwall da Tesla.
Mas ainda há muito espaço para melhorias. Com as manipulações corretas, os pesquisadores acham que podem extrair ainda mais calor desse sistema, pelo menos 110 graus Celsius (230 graus Fahrenheit) a mais.
"Ainda há muito a fazer. Acabamos de fazer o sistema funcionar. Agora, precisamos garantir que tudo seja projetado de maneira ideal", diz Moth-Poulsen.
Se tudo correr como planejado, Moth-Poulsen acredita que a tecnologia pode estar disponível para uso comercial dentro de 10 anos.
A indústria da energia solar ficou presa nesse ramo por um tempo, mas somente no ano passado, uma série de quatro artigos introduziu uma nova solução intrigante.
Cientistas na Suécia desenvolveram um fluido chamado de combustível solar térmico, que pode armazenar energia do sol por mais de uma década.
"O combustível térmico solar é como uma bateria recarregável, mas em vez de eletricidade, você coloca luz solar e aquece, acionado sob demanda", Jeffrey Grossman, o engenheiro que trabalha com esses materiais.
Esta molécula é composta de carbono, hidrogênio e nitrogênio, e quando é atingida pela luz do sol, faz algo incomum: as ligações entre seus átomos são rearranjadas e se transforma em uma nova versão energizada de si, chamada isômero.
A energia do sol é assim capturada entre as fortes ligações químicas do isômero, e permanece lá mesmo quando a molécula esfria até a temperatura ambiente.
Quando a energia é necessária - digamos à noite ou durante o inverno - o fluido é simplesmente extraído de um catalisador que retorna a molécula à sua forma original, liberando energia na forma de calor.
"A energia neste isômero pode agora ser armazenada por até 18 anos ", diz Kasper Moth-Poulsen, cientista de nanomateriais da Universidade de Chalmers.
"E quando chegamos para extrair a energia e usá-la, conseguimos um aumento de calor que é maior do que ousamos esperar".
O dispositivo de energia renovável e livre de emissões é composto de um refletor côncavo com um tubo no centro, que rastreia o Sol como uma espécie de antena parabólica.
O sistema funciona de maneira circular . Bombeando através de tubos transparentes, o fluido é aquecido pela luz solar, transformando a molécula norbornadieno em seu isômero de aprisionamento de calor, o quadriciclano. O fluido é então armazenado à temperatura ambiente com perda mínima de energia.
Quando a energia é necessária, o fluido é filtrado através de um catalisador especial que converte as moléculas de volta à sua forma original, aquecendo o líquido em 63 graus Celsius (113 graus Fahrenheit).
A esperança é que este calor possa ser usado para sistemas domésticos de aquecimento, alimentando o aquecedor de água de um edifício, a máquina de lavar louça, o secador de roupa e muito mais, antes de voltar para o telhado mais uma vez.
Os pesquisadores colocaram o fluido neste ciclo mais de 125 vezes, pegando calor e soltando-o sem danos significativos à molécula.
"Fizemos muitos avanços cruciais recentemente e hoje temos um sistema de energia livre de emissões que funciona o ano todo", diz Moth-Poulsen.
Os pesquisadores afirmam que seu fluido agora pode armazenar 250 watts-hora de energia por quilograma, o dobro da capacidade de energia das baterias Powerwall da Tesla.
Mas ainda há muito espaço para melhorias. Com as manipulações corretas, os pesquisadores acham que podem extrair ainda mais calor desse sistema, pelo menos 110 graus Celsius (230 graus Fahrenheit) a mais.
"Ainda há muito a fazer. Acabamos de fazer o sistema funcionar. Agora, precisamos garantir que tudo seja projetado de maneira ideal", diz Moth-Poulsen.
Se tudo correr como planejado, Moth-Poulsen acredita que a tecnologia pode estar disponível para uso comercial dentro de 10 anos.
Nova versão energia, chamada isômero
Referência de informação
Article » English, Scientists Develop Liquid Fuel That Can Store The Sun's Energy For Up to 18 Years, ScienceAlert: The Best in Science News and Amazing Breakthroughs, sciencealert.com
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