瑞典一所大学的一支团队研发出一项新技术——分子太阳能热存储（MOST），用于“封存”太阳能。
由此得到的液体被称为Chelmers燃料，其储存潜力高达18年，十分惊人。
去年，一支团队来自 查尔姆斯理工大学，瑞典，基本上找到了封存太阳能的方法。他们研发出一种液体燃料，其中含有降冰片二烯化合物。该化合物受阳光照射后，其碳、氢和氮原子会重新排列，形成一种可储存能量的异构体——四环烷（quadricyclane）。四环烷即使冷却后，也能在较长时间内保持所储存的能量，估计每千克可达250瓦时。使用时，燃料需通过一种钴基催化剂，此时能量以热的形式释放。该团队的研究可能是一项突破，使太阳能变得便于运输，从而更好地满足现实世界的能源需求。
此外，该团队一直在调整燃料的分子组成，使其不会因储存和释放循环而分解。该燃料可以反复使用。“我们已将其运行了125个循环，且没有出现明显的降解，” 据研究员卡斯珀·莫特-普尔森。
因此，科学家们设想了一种往返式能源系统，他们将其称为MOST，其全称为分子太阳能热存储（Molecular Solar Thermal Energy Storage）。
分子太阳能热存储系统
在分子太阳能热存储系统中，液体流经一个凹面太阳能集热器，该集热器中心贯穿有一根管道。集热器将阳光聚焦到该管道及其中流动的燃料上，促使降冰片二烯转化为四环烷。充能后的燃料随后流经透明管道进入储罐，或者可被分流并运往他处使用。莫特-普尔森在查尔姆斯理工大学的新闻稿中表示，“这种异构体中的能量现在可储存长达18年。当我们提取并利用这些能量时，所获得的温升超出了我们的预期。”
要释放燃料的能量，需将其通过分子太阳能热存储催化剂，在催化剂中发生化学反应，使燃料转化回液体，其温度可提升63°C（即145°F）。例如，若燃料以20°C进入催化剂，则会以83°C流出。在这种状态下，该液体可用于供暖家庭或企业，或用于任何其他依赖加热液体的系统。“你可以将这种热能用于热水器、洗碗机或烘干机，”麻省理工学院的杰弗里·格罗斯曼向NBC MACH表示。“在工业领域也可能有大量应用。”
过去的这一年是关键时期
Chelmers燃料的首个版本约在一年前公开。在此期间，研究人员一直致力于实现他们如今所见的稳定性能，甚至超越了那18年的储存潜力。“近来，我们在分子太阳能热存储方面取得了许多关键进展，如今我们拥有了一种可全年持续运行、零排放的能源系统，”莫特-普尔森表示。
尽管其他研究人员曾尝试将降冰片二烯用于类似用途，但其燃料在仅经过几个循环后便开始分解，相关研究随之搁置。这些早期燃料也无法长时间保存能量。
查尔姆斯团队最初还必须将其异构体与易燃的甲苯混合。现在，他们已找到一种方法，无需使用危险添加剂即可使用该异构体。
储存太阳能
随着世界向可再生能源转型，太阳能已被证明是最具吸引力的能源之一：阳光免费，释放其能量不会产生污染或有害影响。一个仍然存在的限制因素，是要找到与太阳能本身一样清洁的太阳能储存方式。目前，电池领域开展了大量工作，但在不使用有毒材料的情况下生产电池很困难。分子太阳能热存储系统为探索这一方向提供了一个令人振奋的新角度。
