Schwedische Forscher haben schon vor einiger Zeit ein System entwickelt, das es möglich macht, Sonnenergie einzufangen, zu speichern und bei Bedarf wann auch immer und wo auch immer freizugeben. Nun berichtet der schwedische Forschungsrat, dass es diesen Forschern nun auch gelungen sei, das System zur Stromerzeugung zu nutzen, indem es an einen thermoelektrischen Generator angeschlossen wird. Die an der Chalmers University of Technology in Schweden durchgeführten Forschungsarbeiten könnten schließlich zu einer selbst aufladenden Elektronik führen, die gespeicherte Sonnenenergie bei Bedarf nutzt.
„Dies ist eine radikal neue Art der Stromerzeugung aus Sonnenenergie. Es bedeutet, dass wir die Sonnenenergie nutzen können, um unabhängig von Wetter, Tageszeit, Jahreszeit oder geografischer Lage Strom zu erzeugen. Es handelt sich um ein geschlossenes System, das ohne Kohlendioxidemissionen auskommt“, sagt der Forschungsleiter Kasper Moth-Poulsen, Professor an der Fakultät für Chemie und Chemieingenieurwesen in Chalmers.
Die neue Technologie basiere auf dem Solarenergiesystem MOST – Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems, das an der Chalmers University of Technology entwickelt wurde. Die Technologie basiere auf einem speziell entwickelten Molekül, das seine Form verändere, wenn es mit Sonnenlicht in Berührung komme. Die Forschung habe bereits bei früheren Präsentationen weltweit großes Interesse geweckt. Die neue Studie ist in Cell Reports Physical Science veröffentlicht worden.
Ultradünner Chip wandelt Wärme in Strom um
Die schwedischen Forscher schickten ihr speziell entwickeltes Molekül, das mit Sonnenenergie geladen war, zu ihren Kollegen Tao Li und Zhiyu Hu an der Shanghai Jiao Tong University, wo die Energie freigesetzt und mit Hilfe des von ihnen entwickelten Generators in Strom umgewandelt wurde. „Der Generator ist ein ultradünner Chip, der in elektronische Geräte wie Kopfhörer, intelligente Uhren und Telefone integriert werden könnte. Bislang haben wir nur kleine Mengen Strom erzeugt, aber die neuen Ergebnisse zeigen, dass das Konzept wirklich funktioniert. Es sieht sehr vielversprechend aus“, sagt der Forscher Zhihang Wang von der Chalmers University of Technology.
Ohne fossile Brennstoffe, ohne Emissionen
Die Forschung bärge ein großes Potenzial für die erneuerbare und emissionsfreie Energieerzeugung. Doch bis mit der gespeicherten Sonnenenergie technischen Geräte aufladen oder Häuser geheizt werden könnten, sei noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig. „Gemeinsam mit den verschiedenen Forschungsgruppen, die an dem Projekt beteiligt sind, arbeiten wir nun daran, das System zu optimieren. Die Menge an Strom oder Wärme, die es gewinnen kann, muss erhöht werden. Auch wenn das Energiesystem auf einfachen Basismaterialien basiert, muss es so angepasst werden, dass es ausreichend kosteneffizient produziert werden kann und somit eine breitere Einführung möglich ist“, sagt Kasper Moth-Poulsen.
Mehr über die Most-Technologie
Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems, Most, sei ein geschlossenes Energiesystem auf der Grundlage eines speziell entwickelten Moleküls aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff, das sich bei Sonneneinstrahlung in ein energiereiches Isomer verwandelt – ein Molekül, das aus denselben Atomen besteht, aber anders angeordnet ist. Das Isomer könne dann in flüssiger Form gespeichert werden, um es bei Bedarf, z. B. nachts oder im Winter, wieder zu verwenden.
Die Forscher hätten das System so weit verfeinert, dass es nun möglich sei, die Energie bis zu 18 Jahre lang zu speichern. Ein speziell entwickelter Katalysator setzt die gespeicherte Energie in Form von Wärme frei und bringt das Molekül wieder in seine ursprüngliche Form zurück, so dass es im Heizsystem wiederverwendet werden kann. In Kombination mit einem mikrometerdünnen thermoelektrischen Generator kann das Energiesystem nun auch auf Bestellung Strom erzeugen.