Un appareil hybride capture et stocke de l'énergie solaire
Des chercheurs de l’Université de Houston ont développé un nouvel appareil capable à la fois de capter efficacement l’énergie solaire et de la stocker jusqu’à son utilisation, offrant des perspectives prometteuses pour des applications allant de la production d’énergie à la distillation et au dessalement.
Un appareil hybride de captage et de stockage
Contrairement aux panneaux solaires et aux cellules solaires, qui reposent sur la technologie photovoltaïque pour la production directe d’électricité, ce dispositif hybride capte la chaleur du Soleil et la stocke sous la forme d’énergie thermique. Il résout certains des problèmes qui ont bloqué l’adoption de l’énergie solaire à plus grande échelle, suggérant un moyen d’utiliser l’énergie solaire 24 heures sur 24, malgré des heures d’ensoleillement limitées, des journées nuageuses et d’autres contraintes.
Ces travaux combinent un stockage de l’énergie moléculaire et un stockage de la chaleur latente pour produire un dispositif intégré de collecte et de stockage pouvant être utilisé durant toute une journée. Les chercheurs ont rapporté une efficacité de captage de 73% dans les opérations à petite échelle et de 90% dans des opérations à grande échelle. Jusqu’à 80% de l’énergie stockée a été récupérée la nuit, et les chercheurs ont déclaré que la récupération de jour était encore plus rapide.
Hadi Ghasemi, Bill D. Cook professeur agrégé de génie mécanique et un auteur correspondant a déclaré que la récupération à haute efficacité est due, en partie, à la capacité de l’appareil à capter l’ensemble du spectre de la lumière du Soleil, pour son utilisation immédiate et une conversion de l’excès de l’énergie en stockage moléculaire.
Un dispositif ayant une grande stabilité
Ce dispositif a été synthétisé en utilisant du norbornadiène-quadricyclane comme matériau de stockage moléculaire, un composé organique qui, selon les chercheurs, démontre une énergie spécifique élevée et une libération de chaleur exceptionnelle, tout en restant stable pendant une durée du stockage prolongée. Ghasemi a déclaré que le même concept pourrait être appliqué avec différents matériaux, permettant d’optimiser les performances de l’appareil, y compris les températures de fonctionnement et l’efficacité dans son ensemble.
T. Randall Lee, professeur de chimie et professeur associé à la Cullen University, a déclaré que ce dispositif offrait une efficacité accrue de plusieurs manières: l’énergie solaire est stockée sous forme moléculaire plutôt que sous forme de chaleur, qui se dissipe avec le temps, réduit les pertes thermiques car il n’est pas nécessaire de transporter l’énergie stockée dans des canalisations.
«Au cours de la journée, l’énergie thermique solaire peut être récoltée à des températures pouvant atteindre 120 degrés Celsius», a déclaré Lee, chercheur principal. «La nuit, lorsqu’il y a peu ou pas d’irradiation solaire, l’énergie emmagasinée est récupérée par le matériau de stockage moléculaire, qui peut la convertir à une molécule d’énergie inférieure à une molécule d’énergie supérieure.»
Ce dispositif permet à l’énergie emmagasinée de produire de l’énergie thermique
Cela permet à l’énergie emmagasinée de produire de l’énergie thermique à une température plus élevée la nuit que le jour, augmentant ainsi la quantité d’énergie disponible même lorsque le Soleil ne brille pas, a-t-il déclaré.
Cette recherche a été publié dans Joule.
Source : University of Houston
Crédit photo : Pixabay