Drie ‘Solar Thermal Fuel’- polymeerlaagjes, ieder ongeveer 4 tot 5 micron dikDeklaag slaat zonne-energie op en geeft ze weer af

2016, januari - Een onhandigheidje van zonne-energie is dat de zon alleen overdag schijnt. De oplossing is natuurlijk om de energie om te zetten in elektriciteit en vervolgens op te slaan, maar dat is niet altijd efficiënt. Het kan ook anders. Professor Jeffrey Grossman (Massachusetts Institute of Technology, MIT), postdoc David Zhitomirsky en Eugene Cho, hebben een methode ontwikkeld waarbij zonne-energie chemisch wordt opgeslagen en op ieder gewenst moment weer kan worden afgegeven. Het principe werd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Energy Materials.
De truc zit in een molecuul dat twee configuraties kan aannemen en vervolgens in beide omstandigheden stabiel blijft. Als zo’n molecuul wordt blootgesteld aan zonlicht springt ze in een ‘geladen’ toestand en blijft dat ook. Tenminste, tot er een impuls wordt gegeven waardoor ze weer terugvalt in de oorspronkelijke configuratie. Door dat terugspringen komt er energie vrij inde vorm van warmte.

Zulke systemen zijn niet nieuw, maar waren volgens de onderzoekers niet of beperkt toepasbaar in vaste materialen, zoals oppervlaktelagen. De onderzoekers van het MIT zeggen daar nu verandering in te hebben gebracht.
Het team van MIT ontwikkelde een gemodificeerd azobenzeen, dat als het zich in de geladen toestand bevindt weer kan terugspringen door een kleine warmtepuls. Het materiaal dat de groep uiteindelijk ontwikkelde is een transparant polymeer (Solar Thermal Fuel , STF) dat als deklaag of in sandwichvorm kan worden aangebracht op of in bijvoorbeeld glas. Autofabrikant BMW, mede-sponsor van het onderzoek, zou interesse hebben in het principe voor het ontdooien van autoruiten. De autoruit slaat overdag zonne-energie op, en maakt die weer beschikbaar als dat nodig is.
Het principe zou ook kunnen worden toegepast op textiele weefsels of op oppervlakten die op afroep warmte nodig hebben.
De onderzoekers richten zich nu op het verder optimaliseren van het systeem.

Foto rechtsboven: Drie ‘Solar Thermal Fuel’- polymeerlaagjes, ieder ongeveer 4 tot 5 micron dik

Bron MIT>

Het artikel ‘Solid-State Solar Thermal Fuels for Heat Release Applications (David Zhitomirsky, Eugene Cho, Jeffrey C. Grossman) verscheen op 23 december 2015 in Advanced Energy Materials.