This post is also available in:
English (אנגלית)
בקפיצת מדרגה משמעותית בתחום האנרגיה המתחדשת, חוקרים הדגימו מכשיר היברידי פורץ דרך שנועד לשפר את האימוץ של אנרגיה סולארית ברחבי העולם. טכנולוגיה חדשנית זו משלבת באופן ייחודי שתי מערכות עוצמתיות: אחסון מולקולרי של אנרגיה תרמית סולארית ואנרגיה פוטו-וולטאית מסורתית המבוססת על סיליקון. מערכת זו מסמנת התקדמות חשובה ביעילות אחסון האנרגיה ובניצול כולל של אנרגיה סולארית.
אנרגיה סולארית משחקת תפקיד מכריע במעבר לאנרגיה מתחדשת, בכך שממירה אור מהשמש לחשמל. עם זאת, העובדה שעוצמתה משתנה עם עוצמת השמש מציבה אתגרים, במיוחד כאשר ייצור אנרגיה אינו עומד בביקוש. צוות המחקר, בראשות פרופסור קספר מות'-פולסן מבית הספר להנדסה במזרח ברצלונה (EEBE), הסביר שכדי לפתור בעיה זו, מערכות אחסון אנרגיה יעילות הן חיוניות להבטחת אספקת חשמל אמינה. עם זאת, טכנולוגיות אחסון אנרגיה לעיתים קרובות חוות חימום יתר המונע מהן לתפקד כראוי, כיוון שהוא גורם הן להפחתת ייצור האנרגיה והן להפחתת העמידות של מערכות פוטו-וולטאיות.
המכשיר ההיברידי החדש שפותח, המכונה מערכת MOST (Molecular Solar Thermal), מטפל בבעיות אלה. הוא משלב תא סולארי מסיליקון עם מערכת אחסון חדשנית, אשר משתמשת במולקולות אורגניות המשתנות כאשר סופגות פוטונים באנרגיה גבוהה, כמו בקרינת UV. מולקולות אלה לוכדות ומאחסנות אנרגיה לשימוש מאוחר יותר, תוך שהן פועלות גם כמסנן אופטי שמקרר את התאים הפוטו-וולטאיים. אפקט הקירור הזה הוא קריטי, כיוון שהוא מונע התחממות יתר – בעיה נפוצה הפוגעת ביעילות המערכת.
על פי ההצהרה התקשורתית, יתרון נוסף הוא שה-MOST משתמשת ביסודות נפוצים כמו פחמן, מימן, חמצן וחנקן, מה שהופך אותו לידידותי יותר לסביבה.
הפיתוח החדש הראה ביצועים מרשימים. במבחנים מעשיים, המכשיר ההיברידי השיג יעילות שיא באחסון אנרגיה – 2.3% עבור אנרגיה סולארית תרמית מולקולרית. יתר על כן, הוא הוכיח את היכולת להוריד את הטמפרטורה של תאים פוטו-וולטאים עד 8 מעלות צלזיוס, מה שהוביל לעלייה מדהימה ביעילות של 12.6%. בסך הכל, המערכת המשולבת פועלת ביעילות ניצול שמש של עד 14.9%, שיפור משמעותי בהשוואה לטכנולוגיות היברידיות קיימות.
ההשלכות של התקדמות זו הן משמעותיות. על ידי מיזוג אנרגיה פוטו-וולטאית עם אחסון תרמי מולקולרי, המערכת לא רק משפרת את הביצועים אלא גם מפחיתה את ההשפעה הסביבתית הקשורה לשיטות אחסון אנרגיה קונבנציונליות (כגון סוללות). מכשיר חדשני זה מייצג צעד קריטי לקראת עתיד אנרגיה נקי ויעיל יותר, המציע פתרון בר קיימא כדי לענות על דרישות האנרגיה הגלובליות ההולכות וגדלות.
ככל שהעולם ממשיך לחפש חלופות לדלקים מאובנים, מערכת ה-MOST בולטת כהתפתחות מבטיחה, המסוגלת לחולל מהפכה באופן שבו אנו לוכדים ומאכסנים אנרגיה סולארית. עם חידושים כאלה, העתיד של האנרגיה בת-הקיימא נראה בהיר יותר מאי פעם.
