Një nga sfidat kryesore në avancimin e energji e rinovueshme Është ruajtje efikase e energjisë. Megjithëse energjia diellore është një nga më të aksesueshmet, ruajtja e saj mbetet një sfidë thelbësore për të arritur adoptimin masiv. Aktualisht, ruajtja dhe transportimi i kësaj energjie janë aspekte që kanë nevojë për zgjidhje inovative për ta bërë atë më konkurruese në tregjet globale.
Një nga risitë më të fundit teknologjike është zhvilluar nga një ekip studiuesish nga Universiteti i Teknologjisë Chalmers, në Goteborg, Suedi. Kjo pajisje ka treguar se është e mundur të ruhet energjia diellore në a lëngu kimiki njohur si sistemi molekular termik diellor. Ky përparim hap dyer të reja për ruajtjen e sasive të mëdha të energjisë diellore në mënyrë efikase dhe për periudha të gjata kohore.
Si funksionon ruajtja e energjisë diellore në një lëng?
Çelësi i këtij sistemi inovativ qëndron në një lëng të veçantë që, kur goditet nga fotone nga rrezet e diellit, ndryshon strukturën e tij molekulare për të ruajtur energjinë. Ky proces njihet si izomerizimi, në të cilin molekulat e lëngut janë riorganizuar për të kapur energjinë diellore në lidhjet kimike të izomere.
Kur molekula riorganizohet, energjia mbetet ruhet në mënyrë të fshehtë dhe mund të jetë i disponueshëm për periudha të gjata, edhe në temperatura normale të ambientit. Ky sistem është jashtëzakonisht i fortë dhe është vërtetuar se i reziston mbi 140 cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit pa pësuar degradim të ndjeshëm në performancë.
Ky lloj magazinimi kimik ka përparësi në krahasim me bateritë konvencionale, pasi mund të ruajë energjinë diellore në formën e nxehtësi dhe e lëshojnë atë sipas kërkesës përmes një katalizatori, duke e kthyer molekulën në formën e saj origjinale. Kjo teknologji ka treguar një efikasitet të konvertimit të dritës së diellit deri në 80%, diçka e konsiderueshme në kontekstin e energjive të rinovueshme.
Përparimi teknologjik: nga kërkimi në praktikë
Filloi projekti i kërkimit të lëngjeve më shumë se gjashtë vjet më parë dhe është botuar në revistën shkencore Energjisë & Mjedisit. Fillimisht, procesi i përdorur rutenium, një element i shtrenjtë, dhe kishte një efikasitet shumë të ulët prej vetëm 0,01%. Megjithatë, pas vitesh përmirësimesh, shkencëtarët kanë arritur të rrisin efikasitetin deri në ruajtjen e 1,1% e dritës së diellit që ndikon në lëngun si energji kimike latente.
Për më tepër, ruteniumi është zëvendësuar nga komponentë më të lirë të bazuar në karbonit, hidrogjenit dhe azotit. Ky ndryshim ka lejuar akses në një sistem më kosto-efektiv, me aftësinë për të ruajtur dhe çliruar energjinë diellore me një fraksion të kostos fillestare. Lëngu, i cili bazohet në përbërje organike si p.sh norbornadiene, shndërrohet pas ekspozimit ndaj dritës së diellit në kadriciklin, një përbërës që ruan energjinë në lidhjet e tij molekulare.
Aplikimet praktike dhe jeta e sistemit
Ky sistem magazinimi është tërheqës sepse energjia e ruajtur diellore mund të mbetet e fjetur deri në 18 vjet. Kjo do të thotë se energjia e mbledhur sot mund të përdoret edhe në mjedise me rrezatim të ulët diellor, si dimri ose natën, duke rritur qëndrueshmërinë e saj për aplikimet e përditshme.
Për më tepër, aplikimet e mundshme të këtij lëngu janë të mëdha. Përdorimi i tij është propozuar në sistemet e ngrohje banesore, si p.sh. në ngrohës uji ose pajisje që kanë nevojë për një burim të vazhdueshëm nxehtësie, por edhe në aplikime industriale si p.sh. sterilizimi dhe procese të tjera që kërkojnë ngrohje.
Një avantazh shtesë është se lëngu mund të rimbushet dhe ripërdoret në cikle të shumta, duke siguruar një sistem ekonomik dhe efikas në afat të gjatë. Deri më tani, ky lëng është treguar të performojë më shumë se 125 cikle pa u identifikuar asnjë dëmtim në strukturën e tij molekulare, gjë që është dëshmi e qartë e qëndrueshmërisë së saj.
E ardhmja e sistemit të ruajtjes diellore
Përparimet në këtë sistem ruajtjeje diellore janë njohur në nivel evropian. Në vitin 2020, projekti mori një financimi prej 4,3 milionë euro nga Bashkimi Evropian, që synon zhvillimin e prototipave në shkallë të gjerë. Ky investim do të avancojë testimin dhe përfundimisht do t'i bëjë këto sisteme të disponueshme për përdorim komercial në 10 vitet e ardhshme.
Ky sistem jo vetëm që premton shumë për sektorin e energjisë së rinovueshme, por edhe për luftën kundër ndryshimeve klimatike për shkak të kostos së ulët, qëndrueshmërisë dhe shkallës së lartë të konvertimit. Në veçanti, përparimet e fundit në prodhimin e katalizatorëve kanë bërë të mundur kontrollin më të mirë të çlirimit të energjisë në formën e nxehtësisë, duke përmirësuar efikasitetin e sistemit kur energjia e përmendur duhet të nxirret.
Përparimi i elektroliza ujore si një zgjidhje plotësuese po fiton gjithashtu terren, duke lejuar që tepricat diellore të ruhen në formën e hidrogjenit, një tjetër vektor kyç i energjisë që po rritet në popullaritet për shkak të aftësisë së tij për të menaxhuar luhatjet në furnizimin me energji të rinovueshme.
Ndërsa vazhdojmë të zhvillojmë dhe përmirësojmë këto lloje të teknologjive, ruajtja e lëngjeve kimike të energjisë diellore mund të revolucionarizojë mënyrën se si menaxhojmë energjinë diellore, duke ofruar një zgjidhje efektive dhe të shkallëzueshme për t'u marrë me kërkesën në rritje për energji të pastër dhe të rinovueshme.
Me këto përparime, njerëzimi mund të përballet me një nga zgjidhjet më inovative për ruajtjen dhe përdorimin e energjisë diellore, jo vetëm në shtëpi, por edhe në aplikime të panumërta industriale dhe tregtare.