Diese Erfindung könnte das größte Problem der Solarenergie lösen
Im Kampf gegen die globale Erwärmung sind Erneuerbare Energien ein wichtiger Faktor. Durch ihre Nachhaltigkeit schonen sie die Umwelt und bieten eine Alternative zu ressourcenintensiver Stromerzeugung. Deshalb investieren sowohl große Unternehmen als auch private Haushalte in Technologien wie Solarsysteme. Solarenergie ist vor allem im Sommer reichlich verfügbar. Ein Problem ist jedoch die kostenaufwändige und schwierige Speicherung des Stroms.
Eine wiederaufladbare Batterie für Solarenergie
Forschern aus Schweden sind jetzt bedeutende Fortschritte auf diesem Gebiet gelungen. Mit Hilfe sogenannter molekularer solarthermischen Energiesysteme (MOST) wird Energie des Sonnenlichts aufgenommen und kann jahrelang gespeichert werden. Bei Bedarf gibt diese spezielle Flüssigkeit die Energie frei und kann beispielsweise für Haushaltsgeräte oder fürs Heizen verwendet werden.
Das US-amerikanische Nachrichtenportal „NBC News“ berichtet, dass im Gegensatz zu Öl, Kohle und Erdgas solarthermische Brennstoffe wiederverwendbar und umweltfreundlich sind. Sie setzen Energie frei, ohne Kohlendioxid und andere Treibhausgase in die Atmosphäre abzugeben. Jeffrey Grossman, Leiter eines Labors am MIT, das an solchen Materialien arbeitet, erklärt gegenüber „NBC News“: „Ein solarthermischer Brennstoff ist wie eine wiederaufladbare Batterie, aber anstelle von Strom setzen Sie Sonnenlicht ein und holen Wärme heraus, die bei Bedarf freigesetzt wird“.
Funktionsweise der molekularen solarthermischen Energiesysteme
Diese molekularen solarthermischen Energiesysteme beinhalten Moleküle in flüssiger Form, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff zusammengesetzt sind. Diese Flüssigkeit wird mit Hilfe einer Pumpe durch transparente Schläuche geleite und durch ultraviolettes Licht der Sonne angeregt.
Die Besonderheit dieser Moleküle ist ihr Verhalten, wenn sie in Kontakt mit dem Sonnenlicht kommen. Mit Hilfe des Lichts werden die Bindungen des Kraftstoffs neu angeordnet. Das Resultat ist eine energetisierte neue Form der ursprünglichen Moleküle, ein sogenanntes Isomer. Da die Energie zwischen den starken chemischen Verbindungen des Ismoers gefangen ist, wird die aufgenommene Sonnenenergie auch bei Abkühlung gespeichert.
Mit der Leitung der Flüssigkeit durch einen Katalysator werden die Moleküle in ihre Ausgangsform zurückgesetzt und es entsteht Energie in Form von Wärme. Die Forscher berichten, dass die Wärmefreisetzung innerhalb von wenigen Minuten zu einem Temperaturanstieg von bis zu 63,4 Grad führt.
Zukunft der Solarenergie?
Um die neue Technologie zu testen, installierten Forscher einen Prototypen des molekularen solarthermischen Energiesystems auf dem Dach des Physikgebäudes der Chalmers University of Technology im schwedischen Göteborg. Die Wissenschaftler sind mehr als zufrieden mit dem Ergebnis. „Wir haben 125 Zyklen ohne nennenswerte Verschlechterung durchlaufen“, teilt der Studienautor Moth-Poulsen „NBC News“ mit. Damit demonstrieren die Forscher die Machbarkeit ihrer Technologie und wecken das Interesse von Investoren.
Moth-Poulsen berichtet „NBC News“ weiter, dass die beste Variante des Energieträgers bis zu 250 Kilo-Wattstunden Energie speichern kann. Das entspricht etwa der doppelten Energiekapazität der Tesla-Powerwall-Batterien, die von vielen Hausbesitzern und Unternehmen verwendet werden, um Solar-Strom zu speichern.
Die Arbeit der Wissenschaftler kann einen großen Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel leisten. Bevor die Technologie jedoch eingesetzt werden kann, wird noch weitere Forschung benötigt. „Wir haben viele Fortschritte gemacht“, erklärt Moth-Poulsen „NBC News“, „aber es gibt noch viel herauszufinden.“.
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