Neuer Energiespeicher: Photoswitches speichern Sonnenlicht wesentlich besser
Als Alternative zu bisherigen Energiespeichern wird unter anderem an Molekülen geforscht, die als Photoswitch agieren und damit Sonnenlicht speichern. Dieser Ansatz konnte dabei jüngst deutlich verbessert werden.
Windkraft- und Solaranlagen erzeugen Energie zwar vergleichsweise günstig, mit zunehmendem Anteil am Energiemix werden aber immer mehr Speichermöglichkeiten notwendig. Diese sollen schnelle Lastwechsel oder Zeiten der Unterversorgung abfedern - Stichwort Dunkelflaute. Bislang kann hierzu die erzeugte elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt werden, auf die man bei Bedarf zugreifen kann. Um mit Solarenergie zu heizen, wird aber auch ein abweichender Forschungsansatz verfolgt: der Molecular Solar Thermal Energy Storage - kurz MOST.
Probleme und Fortschritt
Mit entsprechenden Systemen soll das Sonnenlicht nicht erst in elektrische Energie umgewandelt, sondern direkt zur Umwandlung von Molekülen in einen Zustand mit höherer Energie genutzt werden. Ebendiese "Photoswitches" dienen dann als Speicher, bis mit einem Trigger - beispielsweise dem kurzen Zuführen von Hitze - eine Reaktion ausgelöst, bei der Wärme freigegeben und der Zustand zurückgesetzt wird. Damit könnten in Zukunft Heizungen oder beispielsweise auch Turbinen betrieben werden.
Problematisch ist bislang aber die Wahl der genutzten Moleküle: Diese können entweder nicht genug Energie speichern, oder sie reagieren nur unzureichend auf das von der Sonne abgegebene Lichtspektrum. Forschern der Johannes Gutenberg Universität in Mainz und der Universität in Siegen ist hier nun aber offenbar ein deutlicher Fortschritt gelungen.
Nachdem in Siegen ein Molekül mit hoher Speicherkapazität, aber unzureichender Lichtaufnahme entdeckt wurde, wurde dieses in Zusammenarbeit mit der Universität Mainz mit einem zweiten Stoff versehen. Dieser hat eine deutlich bessere Lichtaufnahme und gibt die gesammelte Energie an die Speichermoleküle weiter. Die Möglichkeiten zur direkten Einspeicherung von Sonnenlicht in Molekülen sollen damit grob um den Faktor zehn verbessert worden sein und das Niveau von Lithium-Ionen-Batterien erreichen.
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Das entsprechende Paper hat den Review-Prozess bereits durchlaufen und wurde im Journal Angewandte Chemie veröffentlicht. Wie üblich dürfte ein Praxiseinsatz, sofern er denn folgt, dabei noch weit entfernt sein. Nachdem ein Großteil des Energiebedarfs Heizsysteme betrifft, könnten derartige Ansätze in Zukunft aber womöglich wirklich ihre Anwendung finden. Vorausgesetzt natürlich, dass sie sich beispielsweise bei der Kapazität oder der Kosteneffizienz von herkömmlichen Speichersystemen abheben können.
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Quelle: Uni Meinz / Wiley via Interesting Engineering
"Mit entsprechenden Systemen soll das Sonnenlicht nicht erst in elektrische Energie umgewandelt, sondern direkt zur Umwandlung von Molekülen in einen Zustand mit höherer Energie genutzt werden. Ebendiese "Photoswitches" dienen dann als Speicher, bis mit einem Trigger - beispielsweise dem kurzen Zuführen von Hitze - eine Reaktion ausgelöst, bei der Wärme freigegeben und der Zustand zurückgesetzt wird."
dachte ich irgendwie ja, das gibts schon, man nennt es "Baum".
Er "macht" Photosynthese.
Er nutzt Licht, Wasser und Kohlendioxid, um daraus etwas Neues zusammenzusetzen: Glucose und Sauerstoff.
Also aus energiearmen anorganischen Stoffen mit Hilfe der Sonnenenergie energiereiche organische Stoffe erzeugen.
"Mit entsprechenden Systemen soll das Sonnenlicht nicht erst in elektrische Energie umgewandelt, sondern direkt zur Umwandlung von Molekülen in einen Zustand mit höherer Energie genutzt werden. Ebendiese "Photoswitches" dienen dann als Speicher, bis mit einem Trigger - beispielsweise dem kurzen Zuführen von Hitze - eine Reaktion ausgelöst, bei der Wärme freigegeben und der Zustand zurückgesetzt wird."
dachte ich irgendwie ja, das gibts schon, man nennt es "Baum".