Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một kỹ thuật mới để hấp thụ và giữ lại năng lượng mặt trời và sử dụng chúng theo yêu cầu.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một kỹ thuật mới để hấp thụ và giữ lại năng lượng mặt trời và sử dụng chúng theo yêu cầu.
Giáo sư, Tiến sĩ David Zhitomirsky của MIT cho biết, "đó là một vật liệu có khả năng hấp thụ các photon (ánh sáng) và lưu trữ năng lượng của chúng."
Quá trình phủ spin cho phép các vật liệu polymer nhiệt mặt trời lắng xuống từ dung dịch (Nguồn ảnh: MIT).
Tiến sĩ Zhitomirsky là người đứng đầu dự án và là tác giả đầu tiên có một bài viết chi tiết về những phát hiện này trong Vật liệu năng lượng tiên tiến. "Năng lượng này có thể được sử dụng làm nhiệt theo yêu cầu, sau đó được tái tạo làm nguyên liệu ban đầu và điều này có thể được thực hiện nhiều lần."Ông viết trong báo cáo khoa học.
Các nhà nghiên cứu tuyên bố rằng lưu trữ nhiệt mặt trời dưới dạng thay đổi hóa học (thay vì chỉ lưu trữ nhiệt) là giải pháp cho các vấn đề lưu trữ lâu dài và bền vững. Hiện nay, cho dù các phương pháp cách nhiệt có hiệu quả đến đâu, nhiệt sẽ luôn bị mất theo thời gian.
Mặt khác, hệ thống lưu trữ hóa học có thể giữ năng lượng trong cấu trúc phân tử ổn định cho đến khi nó được giải phóng. Khi cần, nguồn năng lượng này có thể được kích hoạt bằng nhiệt, ánh sáng hoặc điện.
"Sự hấp thụ ánh sáng làm thay đổi hình dạng của các phân tử của vật liệu này. Năng lượng của các phân tử này cao hơn nguồn năng lượng ban đầu, vì vậy khi trở về trạng thái ban đầu, sẽ có một nguồn nhiệt."Bác sĩ Zhitomirsky giải thích.
"Và quan trọng, trong quá trình này, các phân tử ban đầu có thể được phục hồi mà không bị suy thoái"Tiến sĩ Zhitomirsky nói thêm.
Hình ảnh thử nghiệm giải phóng nhiệt. Một bộ phận làm nóng được sử dụng để cung cấp đủ năng lượng để kích hoạt các vật liệu nhiên liệu nhiệt mặt trời, trong khi camera hồng ngoại theo dõi nhiệt độ. Phim tích điện (phải) giải phóng nhiệt để cho phép nhiệt độ cao hơn phim không tích điện (trái) (Nguồn ảnh: MIT)
Quá trình này có nền tảng của các hợp chất polymer, vật liệu với chi phí hợp lý và công nghệ sản xuất chung. Trước đây, những nỗ lực nghiên cứu về vật liệu lưu trữ dựa trên tính chất hóa học được hướng vào chất lỏng, tất cả đều hạn chế khả năng ứng dụng của chúng. Trong quy trình mới này, vật liệu lưu trữ là rắn.
Sản xuất vật liệu là một quá trình gồm hai bước: Nhóm sử dụng azobenzen đã được thay đổi thành cấu hình phân tử khi tiếp xúc với ánh sáng, sau đó một lượng nhiệt nhỏ sẽ đưa các azobenzen này trở lại cấu hình Ban đầu và cho phép chúng giải phóng nhiệt được lưu trữ trước đó.
Các nhà nghiên cứu đã thay đổi thành phần hóa học của vật liệu để cải thiện mật độ năng lượng, tạo màng cố định và khả năng phản ứng với các xung nhiệt.
Màng polymer nhiệt mặt trời bao gồm ba lớp riêng biệt (độ dày bốn đến năm micron mỗi lớp) (Nguồn ảnh: MIT)
Trên thực tế, những loại phương tiện này thường có dây nóng được tích hợp vào cửa sổ phía sau vì không thể có bất cứ thứ gì che chắn tầm nhìn của người lái trong kính trước. Và màng polymer trong suốt này sẽ được chế tạo thành kính chắn gió có thể làm tan tuyết.
Tiến sĩ Zhitomirsky nói thêm về tầm quan trọng của hệ thống lưu trữ năng lượng này:
"Đây là một bổ sung tuyệt vời cho thu hoạch năng lượng mặt trời. Nó không tốn kém và cho phép bạn đồng thời lập kế hoạch và lưu trữ năng lượng mà không cần thiết bị bổ sung"
"Những vật liệu này có thể được sử dụng rộng rãi ở các nước nông thôn và đang phát triển, và chúng cũng được sử dụng ở các nước và thành phố phát triển, ví dụ, được tích hợp vào quần áo. ."