Этот недостаток в значительной мере тормозил развитие отрасли, но за последний год появился ряд научных работ, предлагающих решение проблемы. Авторами одной из них стали шведские ученые, которые создали жидкость, получившую название «гелиотермальное топливо». Они уверяют, что новое вещество способно удерживать солнечную энергию не один год, а хранить его можно будет в обычной бутылке.
«Гелиотермальное топливо подобно перезаряжаемой батарее, но вместо электрического заряда вы наполняете ее теплом солнечного света и расходуете его по мере необходимости», - поясняет Джеффри Гроссман, соавтор исследования, проводимого совместно со специалистами MIT.
«Солнечная жидкость» – это синтетическая молекула норборнадиена, состоящая из углерод-водорода и азота и находящаяся в жидкой форме. При нагреве солнечными лучами связи между атомами в молекуле перестраиваются, и она превращается заряженный изомер.
Энергия солнца остается в сетях новых связей даже тогда, когда молекула остывает до комнатной температуры, а при прохождении через катализатор связи между химическими элементами возвращаются в исходное состояние, выпуская энергию в форме тепла. Как заявляют ученые, уловленная изомером солнечная энергия может сохраняться в батарее на протяжении восемнадцати лет.
Прототип системы, установленный на крыше здания университета Чалмерса в Гетеборге, показал на выходе даже более высокую температуру, чем рассчитывали ученые. Внешне она выглядит как вогнутое зеркало с трубкой в центре и собирает солнечные лучи по такому же принципу, как спутниковая антенна ловит сигнал в «тарелку».
Система работает по циркуляционной схеме: закачанный в прозрачные трубки норборнадиен нагревается собранным в «тарелку» солнечным светом и превращается в изомер квадрициклан, который можно хранить при комнатной температуре годами с минимальными потерями накопленного тепла. Пропущенный через катализатор квадрициклан возвращается в форму норборнадиена, сопровождая реакцию выделением тепла на уровне +63° С.
Согласно данным исследователей, гелиотермальное топливо способно хранить до 250 Вт*ч на 1 кг массы – это в два раза больше, чем у домашних аккумуляторов Tesla Powerwall. А отработанная жидкость легко перезаряжается (уже есть данные о 125 циклах перезарядки без деградации) или может храниться открытым способом без потери своих свойств.
Но у нового способа хранения энергии есть определенный потенциал, которые еще предстоит раскрыть. Полная отладка процесса, полагают исследователи, обеспечит дополнительное тепло системе и позволит получит температуру до 110° С. Если все пойдет так, как планируют ученые, технология станет доступной для коммерческого использования в течение 10 лет.