Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời dạng lỏng

Giáo sư Kasper Moth-Poulsen, Trưởng nhóm nghiên cứu tại ĐH Công nghệ Chalmers. Ảnh: CUT.

Lưu trữ năng lượng mặt trời (NLMT) hiện nay thường được thực hiện bằng phương pháp dùng nhiệt, pin hay cơ khí… trong thời gian ngắn khoảng 1-5 ngày, nhưng một phương pháp mới, hay hệ thống lưu trữ mới dạng dịch lỏng có thể tích trữ NLMT tới 18 năm, giải phóng dưới dạng nhiệt khi cần thiết. Đây là sản phẩm của Khoa cơ khí hóa chất thuộc Đại học Công nghệ Chalmers (CUT) Thụy Điển.

Hệ thống có tên MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems – Lưu trữ năng lượng nhiệt mặt trời phân tử), được thai nghén, phát triển trong nhiều năm. Công nghệ dựa trên phân tử carbon, hydro và nitơ được thiết kế đặc biệt, có thể thay đổi hình dạng khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Nó biến đổi hình dạng thành một ‘đồng phân giàu năng lượng’, tức một phân tử được tạo thành từ các nguyên tử giống nhau nhưng được sắp xếp với nhau theo một cách khác. Sau đó, đồng phân có thể được lưu trữ ở dạng lỏng để sử dụng khi cần thiết, vào ban đêm hoặc vào mùa đông.

Một chất xúc tác giải phóng năng lượng tiết kiệm được dưới dạng nhiệt trong khi đưa phân tử trở lại hình dạng ban đầu, sẵn sàng sử dụng lại. Qua thử nghiệm trong nhiều năm, cho thấy MOST sau khi được cải tiến nhiều lần hệ thống có thể lưu trữ năng lượng dài tới 18 năm.

Các phân tử thay đổi hình dạng khi bị ánh sáng mặt trời chiếu vào và được lưu trữ ở dạng lỏng để sử dụng lâu dài. Ảnh: CUT

Theo Zhihang Wang, thành viên nhóm nghiên cứu thì nhóm đề tài hiện đang cộng tác với các nhà khoa học Trung Quốc để ứng dụng hệ thống này. Đến thời điểm hiện tại, mới chỉ sản xuất lượng điện nhỏ, nhưng kết quả cho thấy hệ thống hoạt động hiệu quả. Vì vậy nhóm đề tài hiện đang hợp tác để hợp lý hóa hệ thống nhằm tăng lượng điện hoặc nhiệt lên cao để sớm đưa ra thị trường rộng rãi.

“Nghiên cứu là một phần quan trọng trong tương lai của các hệ thống năng lượng, giúp con người sản xuất, lưu trữ và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn, nhất là đối với nguồn năng lượng tái tạo”, giáo sư Kasper Moth-Poulsen, Trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ.