A energia solar nem sempre está disponível. Este é um dos principais desafios enfrentados pela implantação massiva de energias renováveis. Todas as noites, quando o sol conjuntos, os painéis fotovoltaicos param de produzir eletricidade. Para aquecer as nossas casas à noite, devemos, portanto, contar com um sistema de armazenamento desta energia intermitente. Na maioria das vezes, até agora, uma bateria de iões de lítio do mesmo tipo daquelas que equipam os nossos telemóveis ou os nossos carros elétricos.

Mas químicos da Universidade da Califórnia em Berkeley (Estados Unidos) apresentam agora uma solução bio-inspirada que afirmam ser capaz de “coloque o sol em uma caixa” para então liberar sua energia sob demanda na forma de aquecer. Para nos ajudar a compreender, Han Nguyen, principal autor do estudo, menciona, num comunicado de imprensa, estes vidros que são completamente transparentes em interiores, mas escurecem quando saímos ao sol. “Queríamos explorar este princípio, não para uma mudança de cormas na verdade para armazenar energia solar e depois liberá-la, indefinidamente. »

Uma molécula inspirada em nosso DNA

Os pesquisadores da Universidade da Califórnia não são os primeiros a analisar o armazenamento molecular de energia solar térmica – o Armazenamento de energia solar térmica MOlecular ou a maioria. A ideia de contar com um molécula que muda de estrutura quando exposto à luz solar. Assim, pode potencialmente armazenar calor durante anos. Sem perdas. E restaure-o quando a molécula for incentivada a retornar à sua forma inicial. Concretamente, isto equivale a transformar a energia do Sol em energia química aprisionada numa molécula. Como uma bateria molecular recarregável.

Um “sol numa caixa” para armazenar calor em forma de luz. © ylivdesign, Fotolia

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Armazenamento de energia: uma “sol em uma caixa” para armazenar eletricidade

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No jornal CiênciaQuímicos americanos descrevem a molécula que desenvolveram para esse fim. Uma molécula orgânica chamada pirimidona. É semelhante a um componente do DNA que pode ser danificado reversível quando exposto a ultravioleta. Sob o efeito do luz solar, a molécula desenhada pelos pesquisadores contrai e armazena energia considerável. Ele mantém esta forma até que um gatilho – como uma fonte de calor fraca ou um catalisador ácido – retorna ao seu estado inicial, liberando assim a energia armazenada na forma de calor. Um passo gigante em direção ao armazenamento molecular estável e reversível. Um sonho antigo de química.

Desempenho para tornar as baterias clássicas verdes de inveja

Em termos de desempenho, este “bateria solar” não tem nada a invejar das nossas baterias de iões de lítio mais clássicas. A densidade de energia deste último não atinge o megajoule por quilograma (MJ/kg). A da pirimidona é quase duas vezes maior: mais de 1,6 MJ/kg. Como resultado, os químicos conseguiram ferver água usando o calor liberado pelos seus material. “É um processo que consome mais energia do que parece. Ser capaz de ferver água em condições ambientais é um grande avanço”garante Han Nguyen.

O suficiente para abrir o caminho para aplicativos prático, especialmente porque os pesquisadores eliminaram da molécula “tudo o que era desnecessário para torná-lo o mais compacto e leve possível”. O sistema pode ser utilizado para aquecimento autónomo durante o campismo ou para aquecimento de água quente sanitária. Do ponto de vista prático, os químicos sugerem que seu material, solúvel em água, poderia ser bombeado através de coletores solares instalados no telhados para recarregar durante o dia e armazenados em tanques para fornecer calor à noite. O suficiente para considerar, no futuro, edifícios capazes de armazenar eles próprios o calor do sol, como fazem os organismos vivos…

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