Nieuws uit de sector

Amerikaanse onderzoekers verbeteren de methode van zonne-energieopslag

2018-05-31
Zonne-energie is een onuitputtelijke bron van schone energie, maar om ten volle gebruik te maken van de zonne-energie, is het noodzakelijk om op elk moment het belangrijkste probleem op te lossen van hoe de zonne-energie tegen lagere kosten kan worden opgeslagen. Een team van de Stanford University meldde op 31 oktober dat ze de methode voor het opslaan van zonne-energie hebben verbeterd door watermoleculen te breken, waardoor de methode 30% van de energie-efficiëntie is, wat de meest efficiënte is van de huidige vergelijkbare methoden.
Het wetenschappelijke principe van deze aanpak is niet complex: ten eerste, gebruik een zonnecel om watermoleculen te ontbinden in zuurstof en waterstof, en laat de chemische energie die in het proces is opgeslagen zo nodig vrij door de gegenereerde zuurstof en waterstof te recombineren om water te produceren, of bij de verbranding van waterstof in een verbrandingsmotor.
Dit energieopslagprincipe is naar voren gebracht, maar hoe het een efficiënt industrieel proces te maken, is een moeilijk probleem. Een interdisciplinair team van Stanford University publiceerde in de British Journal of Nature Communication een paper dat ze drie verbeteringen aan de bovenstaande methoden hebben aangebracht. Allereerst verschillen de drie junction-zonnecellen die ze gebruiken van de conventionele op silicium gebaseerde zonnecellen. De zonnecel, gemaakt van 3 ongewone halfgeleidende materialen, kan het blauwe, groene en rode licht van het zonlicht op zijn beurt absorberen. Het rendement van de omzetting van zonne-energie in elektrische energie wordt verhoogd tot 39%, terwijl de foto-elektrische conversie-efficiëntie van de conventionele op silicium gebaseerde zonnecellen slechts ongeveer 20% is.
Ten tweede richtten de onderzoekers zich op het verbeteren van de katalysator die wordt gebruikt om watermoleculen te ontleden, waardoor de katalytische efficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd. Bovendien combineerden ze twee dezelfde elektrolyse-apparaten om te reageren en twee keer waterstof te bereiden, waarbij voorheen slechts één elektrolyseerder werd gebruikt. Het experiment toont aan dat de efficiëntie van de energieopslag van de verbeterde methode 30% is, wat meer is dan 24,4% van de vergelijkbare methoden van de industrie.
Thomas Jaramilo, universitair hoofddocent in de chemische en fotonwetenschappen aan de Stanford University, zei dat het resultaat een stap dichterbij komt bij de ontwikkeling van een praktisch en duurzaam industrieel proces dat watermoleculen ontbindt in een praktisch en duurzaam industrieel proces. De volgende stap zal blijven bestuderen hoe vergelijkbare energie-opslagefficiëntie kan worden bereikt met goedkopere materialen en apparaten.