Pesquisadores da Universidade de Houston relataram um novo dispositivo que pode capturar com eficiência a energia solar e armazená-la até que seja necessária, oferecendo promessa para aplicações que vão desde geração de energia até destilação e dessalinização.

Ao contrário de painéis solares e células solares, que contam com tecnologia fotovoltaica para a geração direta de eletricidade, o dispositivo híbrido captura o calor do sol e o armazena como energia térmica. Ele aborda alguns dos problemas que impediram a adoção em larga escala da energia solar, sugerindo um caminho para o uso de energia solar 24 horas por dia, apesar das horas limitadas de luz do sol, dias nublados e outras restrições.

O trabalho, descrito em um artigo publicado quarta-feira em Joule , combina armazenamento de energia molecular e armazenamento de calor latente para produzir um dispositivo integrado de coleta e armazenamento para operação potencial 24 horas por dia, 7 dias por semana. Os pesquisadores relatam uma eficiência de colheita de 73% em operação em pequena escala e de até 90% em operação em grande escala.

Até 80% da energia armazenada foi recuperada à noite, e os pesquisadores disseram que a recuperação diurna foi ainda maior.

Hadi Ghasemi, Bill D. Cook, Professor Associado de Engenharia Mecânica na UH e autor correspondente do artigo, disse que a colheita de alta eficiência é devida, em parte, à capacidade do dispositivo de capturar todo o espectro da luz solar, colhendo-o para uso imediato e convertendo o excesso em armazenamento de energia molecular.

O dispositivo foi sintetizado usando norbornadieno-quadriciclano como material de armazenamento molecular, um composto orgânico que, segundo os pesquisadores, demonstra alta energia específica e excepcional liberação de calor, enquanto permanece estável por longos períodos de armazenamento. Ghasemi disse que o mesmo conceito pode ser aplicado com materiais diferentes, permitindo que o desempenho - incluindo temperaturas operacionais e eficiência - seja otimizado.

T. Randall Lee, Cullen Distinguished University Chair professor de química e autor correspondente, disse que o dispositivo oferece maior eficiência de várias maneiras:A energia solar é armazenada na forma molecular, em vez de calor, que se dissipa com o tempo, e o sistema integrado também reduz as perdas térmicas, pois não há necessidade de transportar a energia armazenada por meio de tubulações.

"Durante o dia, a energia solar térmica pode ser colhida em temperaturas de até 120 graus centígrados (cerca de 248 Fahrenheit), "disse Lee, que também é investigador principal do Texas Center for Superconductivity at UH. "À noite, quando há pouca ou nenhuma irradiação solar, a energia armazenada é colhida pelo material de armazenamento molecular, que pode convertê-lo de uma molécula de baixa energia em uma molécula de alta energia. "

Isso permite que a energia armazenada produza energia térmica em uma temperatura mais alta à noite do que durante o dia - aumentando a quantidade de energia disponível, mesmo quando o sol não está brilhando, ele disse.