Zonnekracht moet een cruciale pijler worden van een duurzame energievoorziening, maar de technologie wordt met een belangrijke drempel geconfronteerd. Er bestaat immers nog steeds geen goedkope en efficiënte manier om de opgewekte energie voor een langere tijd op te slaan. De voorbije maanden konden in de zoektocht naar mogelijke oplossingen echter een aantal belangrijke vorderingen worden gemeld.

Wetenschappers aan de Chalmers University of Technology in Zweden hebben immers een speciale vloeistof ontwikkeld die energie uit de zon voor minstens meer dan anderhalf decennium kan opslaan.

Isomeer

“Het systeem werkt als een oplaadbare batterij, die echter door zonlicht wordt gevoed en op aanvraag kan worden geactiveerd om warmte af te geven,” verduidelijkt onderzoeker Kasper Moth-Poulsen, specialist nanomaterialen aan de Chalmers University.”

“De betrokken molecule is samengesteld uit koolstof, waterstof en stikstof. Wanneer de molecule in contact komt met zonlicht, worden zijn atomen herschikt en verandert het geheel in een isomeer. Net zoals een prooi gevangen zit in een val, wordt de energie van de zon op die manier tussen de sterke chemische bindingen van het isomeer vastgehouden.”

“Wanneer de opgeslagen energie moet worden ingezet – onder meer tijdens de nacht of gedurende de winterperiode – wordt de vloeistof door een katalysator geleid, waardoor de molecule zijn oorspronkelijke vorm terug krijgt en energie in de vorm van warmte wordt vrijgegeven,” zegt Moth-Poulsen. “De energie in het isomeer kan inmiddels gedurende een periode van achttien jaar worden bewaard. Het proces leverde een warmte-surplus op dat groter was dan we hadden durven hopen.”

Een prototype van het energiesysteem werd op het dak van een universiteitsgebouw geplaatst. De resultaten van de eerste experimenten hebben volgens de onderzoekers al de aandacht van diverse investeerders getrokken.

Circulair

De installatie heeft ook de mogelijkheid om de zon als een soort satellietschotel te volgen. Wanneer de opgeslagen energie moet worden vrijgegeven, blijkt het systeem een temperatuur van 63 graden Celsius te kunnen leveren. Gehoopt wordt dat deze temperatuur kan worden gebruikt voor de voeding van huishoudelijke verwarmingssystemen, boilers, vaatwassers en wasmachines.

De onderzoekers wijzen erop dat het systeem een circulair karakter heeft. Nadat de energie is geleverd, wordt de vloeistof immers opnieuw naar de installatie op de het dak afgevoerd. Benadrukt wordt dat deze cyclus al meer dan 125 keer kon worden uitgevoerd zonder significante schade aan de molecule te veroorzaken.

“We hebben de jongste tijd een aantal belangrijke vorderingen geboekt,” zegt Moth-Poulsen. “Daardoor hebben we vandaag de beschikking over een emissievrij energiesysteem dat het hele jaar door kan worden ingezet.”

Na een reeks ontwikkelingen beweren de onderzoekers dat de vloeistof inmiddels 250 wattuur energie per kilogram kan bevatten. Dat is het dubbele van de energiecapaciteit van de batterijen van de Powerwall die door Tesla is ontwikkeld.

Moth-Poulsen zegt echter dat er nog veel ruimte voor verbetering beschikbaar is. Hij meent dat de temperatuur van het systeem minstens tot een niveau van 110 graden Celsius kan worden opgevoerd.

Indien alles volgens plan verloopt zou de technologie volgens Moth-Poulsen binnen een periode van tien jaar voor commercieel gebruik beschikbaar kunnen zijn.