太陽エネルギーを捕獲して貯蔵する新しいハイブリッドデバイス

ad
ad

(New Hybrid Device Can Both Capture and Store Solar Energy)

2019/11/20 アメリカ合衆国・ヒューストン大学(UH)

Figure thumbnail fx1

・ ヒューストン大学が、太陽エネルギーを効率的に捕獲して貯蔵する、分子エネルギー貯蔵と潜熱蓄熱を組合せたハイブリッドデバイスを新たに開発。発電から蒸留、淡水化まで幅広い応用が期待できる。

・ 同デバイスは、光起電技術で直接発電するソーラーパネルや太陽電池とは異なり、太陽の熱を捕獲して熱エネルギーとして貯蔵。日照や曇天等の制約がある場合でも、太陽のエネルギーを毎日 24 時間利用できる手法を提案する。

・ 同ハイブリッドデバイスによる小規模稼働時のエネルギー捕獲効率は 73%で、大規模稼働時では 90%に達する。貯蔵エネルギーの最大 80%が夜間に回収され、日中ではさらに高い回収率を確認。

・ 高効率なエネルギー回収を可能にする要因の一部は、太陽光の全スペクトルを捕獲できる同デバイスの能力。捕獲したエネルギーを即時に使用でき、余剰分を分子エネルギー貯蔵に変換する。

・ 同デバイスの分子貯蔵材料には、ノルボルナジエン-クアドリシクランを採用。同物質は高い比エネルギーと優れた放熱性をもつ有機化合物で、長期間のエネルギー貯蔵後も安定性を維持できる。異なる材料を用いながら同様のコンセプトを適用し、作動温度や効率性等、性能の最適化が図れる。

・ 経時的に放散される熱ではなく、分子の形で太陽エネルギーを貯蔵することと、エネルギー捕獲と貯蔵を統合したシステムでは、パイプラインでのエネルギー輸送が不要なため熱損失を低減させることが、同デバイスの効率性向上の理由。

・ 日中は、最高で 120℃(約 248℉)での太陽熱エネルギーの捕獲が可能。太陽光のない夜間では、分子貯蔵材料が貯蔵エネルギーの低エネルギー分子を高エネルギー分子に変換する。

・ これにより、貯蔵エネルギーが日中よりも高温の熱エネルギーを夜間に作るため、太陽光の無い場合でも利用可能なエネルギー量の増加が図れる。

URL: https://uh.edu/news-events/stories/2019/november-2019/11202019ghasemi-lee-solarharvesting.php

(関連情報)

Joule 掲載論文(アブストラクトのみ:全文は有料)

Full Spectrum Solar Thermal Energy Harvesting and Storage by a Molecular and Phase-Change Hybrid Material

URL: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30531- 8?_return

URL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS25424351193053 18%3Fshowall%3Dtrue

<NEDO海外技術情報より>

Highlights

  • Hybrid system combines the concepts of molecular energy and latent heat storage

  • Energy release both during day and night time operations

  • Stored energy recovery at night with higher temperature than during the day

タイトルとURLをコピーしました