科學(xué)家找到存儲(chǔ)太陽能新方法 但商業(yè)化太難了

幾十年來科學(xué)家們一直在尋找一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法來收集、儲(chǔ)存并釋放太陽能。但瑞典研究人員表示，他們找到了一種解決方案，可以利用太陽光發(fā)出的能量為從住宅到汽車等一系列消費(fèi)應(yīng)用供熱，加熱效率有望超越傳統(tǒng)電池。但目前最大的挑戰(zhàn)在于如何將其商業(yè)化。

據(jù)悉，哥德堡查爾默斯科技大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)找到了一種方法，能夠?qū)⒉杉降奶柲軆?chǔ)存起來，并在有需要時(shí)將其以熱能的形式釋放出來，而儲(chǔ)存太陽能的時(shí)間最長可以達(dá)到幾十年，這種創(chuàng)新包括一種能量捕獲分子，一種在加熱方面有望超越傳統(tǒng)電池效果的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以及一種可應(yīng)用于窗戶和紡織品的儲(chǔ)能涂層。由研究員卡斯帕爾·莫斯-保爾森(Kasper Moth-Poulsen)所領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)取得的這些突破在科學(xué)界獲得了廣泛贊譽(yù)?，F(xiàn)在真正的考驗(yàn)在于莫斯-保爾森能否讓投資者支持他的技術(shù)并推向市場(chǎng)。

這個(gè)系統(tǒng)源自由碳、氫和氮元素組成的液體分子。當(dāng)受到陽光照射時(shí)，這種分子能夠吸收太陽光的能量并將其保存起來，當(dāng)有需要時(shí)在催化劑的作用下釋放出熱量。研究人員花了近10年的時(shí)間和250萬美元打造出一個(gè)專門的儲(chǔ)能單元，40歲的化學(xué)和化學(xué)工程系教授莫斯-保爾森說，這個(gè)儲(chǔ)能單元的穩(wěn)定性可以超過目前市場(chǎng)上任何典型的鋰離子電池，后者的壽命一般為5到10年。

圖示：卡斯帕爾·莫斯-保爾森(Kasper Moth-Poulsen)和他所開發(fā)的太陽能儲(chǔ)能液體

該團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的一種先進(jìn)透明涂層有著潛在商業(yè)用途，其可以應(yīng)用于住宅窗戶、移動(dòng)車輛，甚至于平時(shí)所穿的衣服。該透明涂層能夠收集太陽能并釋放熱量，減少加熱空間所需的電力消耗，并抑制了碳排放。莫斯-保爾森正通過覆蓋整個(gè)校園建筑來展示這項(xiàng)透明涂層技術(shù)。他說，透明涂層早期的理想用途是相對(duì)較小的空間。“這或?qū)⒛軌驗(yàn)殡妱?dòng)汽車或房屋供暖。”

一個(gè)很大的未知數(shù)是這個(gè)系統(tǒng)能否像傳統(tǒng)太陽技術(shù)一樣發(fā)電。雖然莫斯-保爾森相信這種技術(shù)有著無限潛力，但其團(tuán)隊(duì)目前研究的重點(diǎn)是加熱。莫斯-保爾森領(lǐng)導(dǎo)的研究小組是利用分子熱太陽能系統(tǒng)解決氣候變化問題的15個(gè)研究小組之一。這些研究的動(dòng)機(jī)之一是《巴黎協(xié)定》，該協(xié)定要求簽署國努力將全球變暖控制在1.5攝氏度以內(nèi)。

莫斯-保爾森計(jì)劃分拆一家公司來推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，并表示自己正在與風(fēng)險(xiǎn)資本投資者進(jìn)行談判。據(jù)他估計(jì)，要將這種涂層推向市場(chǎng)，還需要另外500萬美元的啟動(dòng)資金。今年5月，莫斯-保爾森的太陽能項(xiàng)目獲得了瑞典皇家科學(xué)院的Arnbergska獎(jiǎng)。

莫斯-保爾森并沒有對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的成本進(jìn)行精確的估算，但他意識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)必須是人們能夠負(fù)擔(dān)得起的。其成本優(yōu)勢(shì)在于該系統(tǒng)不需要任何稀有或昂貴的元素。麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系教授杰弗里·格羅斯曼(Jeffrey Grossman)也在開發(fā)儲(chǔ)能分子，他稱“如果我們想要看到這種能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)能方法的商業(yè)化”，查爾默斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)的工作“至關(guān)重要。”

德國弗萊堡弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所負(fù)責(zé)人彼得·斯科西格(Peter Schossig)表示，他希望幫助瑞典團(tuán)隊(duì)將研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。但是他說，“還有很長的路要走。”