Um grupo de pesquisa da Chalmers University of Technology, Suécia, fez grandes avanços no desenvolvimento de uma molécula especialmente projetada que pode armazenar energia solar para uso posterior. Esses avanços foram apresentados em quatro artigos científicos, o mais recente aparecendo em Energia e Ciência Ambiental .

Cerca de um ano atrás, a equipe de pesquisa apresentou uma molécula capaz de armazenar energia solar. A molécula, feito de carbono, hidrogênio e nitrogênio, tem a propriedade única de que, quando atingida pela luz do sol, é transformado em um isômero rico em energia - uma molécula que consiste nos mesmos átomos, mas unidos de uma maneira diferente.

Este isômero pode então ser armazenado para uso quando essa energia for necessária posteriormente - por exemplo, à noite ou no inverno. Ele está na forma líquida e é adaptado para uso em um sistema de energia solar, que os pesquisadores chamam de sistema de armazenamento de energia térmica solar molecular (MOST). No ano passado, os pesquisadores fizeram grandes avanços no desenvolvimento do MOST.

O grupo de pesquisa desenvolveu um catalisador para controlar a liberação da energia armazenada. O catalisador atua como um filtro, através do qual o líquido flui, criando uma reação que aquece o líquido em 63 graus Celsius. Se o líquido tem uma temperatura de 20 graus C quando bombeado através do filtro, sai do outro lado a 83 graus C. Ao mesmo tempo, retorna a molécula à sua forma original, para que possa ser reutilizado no sistema de aquecimento.

"A energia neste isômero agora pode ser armazenada por até 18 anos. E quando extraímos a energia e a usamos, recebemos um aumento de calor maior do que ousamos esperar, "diz o líder da equipe de pesquisa, Kasper Moth-Poulsen, professor do Departamento de Química e Engenharia Química.

Durante o mesmo período, os pesquisadores também aprenderam a melhorar o design da molécula para aumentar sua capacidade de armazenamento de forma que o isômero possa armazenar energia por até 18 anos. Esta foi uma melhoria crucial, já que o foco do projeto é principalmente o armazenamento de energia química. Além disso, o sistema dependia anteriormente do uso do químico inflamável tolueno. Mas agora, os pesquisadores descobriram uma maneira de remover o tolueno potencialmente perigoso e, em vez disso, usar apenas a molécula armazenadora de energia.

Esses avanços significam que o sistema MOST agora funciona de forma circular. Primeiro, o líquido captura energia da luz solar, em um coletor térmico solar no telhado de um edifício. Em seguida, é armazenado em temperatura ambiente, levando a uma perda mínima de energia. Quando a energia é necessária, ele pode ser puxado através do catalisador para que o líquido se aqueça. Prevê-se que esse calor possa ser utilizado em sistemas de aquecimento doméstico, depois disso, o líquido pode ser enviado de volta ao telhado para coletar mais energia - tudo completamente livre de emissões, e sem danificar a molécula.

"Fizemos muitos avanços cruciais recentemente, e hoje, temos um sistema de energia livre de emissões que funciona o ano todo, "diz Kasper Moth-Poulsen.

O coletor térmico solar é um refletor côncavo com um tubo no centro. Ele rastreia o caminho do sol no céu e funciona da mesma forma que uma antena parabólica, focalizando os raios do sol no ponto onde o líquido passa pelo tubo. É ainda possível adicionar um tubo adicional com água normal para combinar o sistema com o aquecimento de água convencional.

Os próximos passos para os pesquisadores são combinar tudo em um sistema coerente. "Ainda há muito a fazer. Acabamos de colocar o sistema para funcionar. Agora precisamos garantir que tudo seja projetado de maneira ideal, "diz Kasper Moth-Poulsen. O grupo está satisfeito com os recursos de armazenamento, mas mais energia poderia ser extraída, Kasper acredita. Ele espera que o grupo de pesquisa alcance em breve um aumento de temperatura de pelo menos 110 graus Celsius e acredita que a tecnologia poderá estar em uso comercial em 10 anos.