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太陽能作為清潔能源一直備受歡迎，但是因為效率低，存儲困難實用性不廣。如果可以把太陽能儲存在液體里，想用的時候再拿出來，豈不是更方便？目前有科學家實現了這一舉措。
在化石燃料日益減少的今天，太陽能作為一種安全環保的可再生能源，一直是科學家們的研究熱點。然而太陽能的利用存在一個難題——如何簡單高效并且長時間地存儲收集到的太陽能——太陽能產業界已經被這個問題困擾了很久。
針對這個問題，來自瑞典的科學家團隊在今年一系列研究文獻中提出了一種有趣的解決方案。他們研制出一種特殊的液體，他們稱之為“太陽能儲熱燃料”，這種液體可以存儲來自太陽的能量，并穩定地保存十幾年的時間。
“太陽能儲熱燃料“跟可充電電池差不多，不同之處在于，這種燃料不放電，而是吸收太陽光，然后在需要的時候放出熱量。這種液體實際上是一種液態的分子，瑞典查爾姆斯理工大學的科學家們花了一年多的時間來提升它的性能。
這種分子是由碳、氫和氮組成的，當它受到陽光照射時，就會發生神奇的改變: 原子間的化學鍵將被重新排列，然后變成能量更高的異構體。來自太陽的能量被捕獲于異構體的強化學鍵之間，就像獵物被捕獸夾困住。之后即使陽光不再照射，或是將液體冷卻到室溫，被捕獲的太陽能量也能穩定地存在于分子中。
當我們需要使用存儲的能量，比如在夜晚或是寒冷的冬天，太陽能儲熱燃料就能在催化劑的作用下恢復到原始的分子形態，同時釋放出熱量。“能量可以在分子中存儲長達18年的時間，”研究團隊的成員、查爾莫斯大學的納米材料科學家卡斯帕·莫斯-保爾森說。“當我們釋放其中的能量來加熱的時候，溫度的上升將比我們預想的高得多。”
研究人員在大學的一棟建筑的屋頂安裝了這一能源系統的原型機，用于這款新型儲能液體的測試。這個系統以循環的方式工作，他們使用一個凹面鏡聚焦太陽光，然后讓液體流過安裝在中間的透明管子，液體分子吸收太陽能變成同分異構體。然后液體被收集起來，以極小的損耗存儲在室溫下。整個裝置還能像衛星天線一樣追蹤太陽的位置。據他們說，測試結果引起了眾多投資者的關注。
圖片注釋：新型能源系統MOST工作在循環模式下的示意圖——沒有任何污染物排放，儲能分子也不會受到損傷
如果需要使用存儲的能量，只需要讓液體流過特殊的催化劑。液體分子就會恢復到原來的狀態，并且放出熱量，把自身的溫度升高63攝氏度。研究人員希望這種熱量可以用于家庭供暖系統，為建筑物的熱水器、洗碗機、干衣機等提供動力。“我們最近取得了許多關鍵的進展，經過一年的努力，現在我們有了一個無排放的能源系統。”莫斯-保爾森說。
據美國廣播公司報道，經過一系列的快速發展，研究人員聲稱他們的液體現在每千克可以存儲250瓦時的能量，這是特斯拉強力電池容量的兩倍。但是這個系統還有很大的提升空間。研究人員認為，如果能正確操作，他們可以從中獲取更多的熱量，至少可以把溫度提升110攝氏度。
“還有很長的路要走。我們才剛剛讓系統開始工作。現在我們需要把一切調整為最佳設計”。莫斯-保爾森說。如果一切按計劃進行，莫斯-保爾森認為這項技術可以在10年內投入商業使用。
參考來源：
https://www.sciencealert.com/scientists-develop-liquid-that-sucks-up-sun-s-energy
翻譯丨劉孝男
審校丨楊心舟
文章來源：環球科學ScientificAmerican
IEEE Spectrum
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