Nieuw systeem voor efficiënt opslaan zonne-energie

Hernieuwbare energiebronnen als wind en zon leveren ons vandaag de dag veel energie. Een probleem waar we tegenaan lopen, is dat de zon niet continu dezelfde hoeveelheid energie levert. Daardoor levert een zonnepaneel op een zonnige zomerdag meer energie op dan tijdens een bewolkte winterse dag. De overtollige opgewekte energie kunnen we nog niet efficiënt opslaan om later weer te kunnen gebruiken. Zweedse onderzoekers maken echter korte metten met dit probleem.

De onderzoekers ontwikkelden een speciaal molecuul van koolstof, waterstof en stikstof waarin zonne-energie kan worden opgeslagen. De opslag werkt als volgt: als de zon op het molecuul schijnt, verandert deze in een energierijk isomeer. Een isomeer is een molecuul wat bestaat uit dezelfde atomen, waarbij de atomen op een andere manier aan elkaar gebonden zijn. Het isomeer kan in vloeibare vorm worden opgeslagen tot het moment dat de zonne-energie nodig is. Een mooie bijkomstigheid is dat de energie op een willekeurig moment in de toekomst kan worden vrijgegeven. ‘De energie in dit isomeer kan nu tot wel achttien jaar worden opgeslagen. En wanneer we de energie eraan onttrekken, krijgen we een warmtetoename die veel groter is dan we hadden durven hopen’, meldt onderzoeker Kasper Moth-Poulsen.

Circulair systeem

De ontwikkeling van het molecuul maakt deel uit van een speciaal ontworpen circulair systeem. De onderzoekers noemen het systeem het Molecular Solar Thermal Energy Storage (MOST) en bestaat uit een zonnecollector waarin het molecuul in vloeibare vorm is verwerkt. Door de vloeistof op kamertemperatuur op te slaan, blijft de energie behouden. Het vrijgeven van de opgeslagen energie kan met behulp van een katalysator. De vloeistof gaat met 20 graden Celsius door de katalysator en komt er met 83 graden Celsius weer uit. Het molecuul is veelbelovend, omdat het na dit proces zijn oorspronkelijke vorm weer aanneemt. Zo kan het steeds opnieuw energie opslaan.

Hoewel het ontwerp er veelbelovend uitziet, zijn de onderzoekers nog niet helemaal tevreden. Zo denken ze dat het mogelijk is om meer energie uit het molecuul te krijgen. Theoretisch zou dit een temperatuurtoename van 110 graden Celsius zijn. ‘We hebben het systeem aan de praat gekregen. Nu moeten we ons ervan verzekeren dat alles optimaal ontworpen is’, aldus Moth-Poulsen. Het ontwerp kan volgens de onderzoekers binnen tien jaar op de markt geïntroduceerd worden.