Solární palivo jako zdroj tepelné energie

V dnešní době se používají dva způsoby zachycení sluneční energie. První je pomocí fotovoltaických solárních článků, které přeměňují sluneční světlo na elektrickou energii. Druhou technologií jsou solární tepelné systémy, které pomocí slunce ohřívají nosné médium. Teplo se poté využije k výrobě páry, která roztáčí turbínu nebo se přímo zužitkuje pro vytápění. Existuje však i třetí způsob, jehož princip je znám již několik desetiletí.
 
Obrázek: Massachusetts Institute of Technology

Jedná se o tepelně-chemický systém, kde se tepelná energie ze slunce zachycuje do speciální chemické látky. Na rozdíl od klasického tepelného systému, kde se nemění chemická podstata ohřívané látky, se v tomto případě molekuly v látce doslova překonfigurují.

Technologie ukládání tepla do chemických látek byla prozkoumána již v roce 1970. Bohužel v té době vědci nenašli látku schopnou přepínat se mezi dvěma stavy. Mezi stavem, kdy je schopna zachycovat sluneční energii a mezi úrovní, kdy je ji schopna vydávat.

Vhodná sloučenina byla objevena až v roce 1996, ale bohužel zahrnovala vzácný a drahý kov ruthenium. Bylo proto nepraktické a neekonomické přemýšlet o komerčním využití. Navíc v té době nikdo nechápal, jak sloučenina pracuje, což bránilo nalezení levnějšího řešení.

Nyní byla tato překážka překonána. Výzkumnici z MIT pomoci teoretické a experimentální práce ukázali, jakým způsobem molekuly v chemické látce teplo pohlcují a jak ho vydávají. Což je podle vědců důležitý krok na cestě k hledání praktické a levné nosné látky.

Jaké jsou vlastně parametry uvažovaného energetického zařízení? Chemická látka v systému by byla schopna se opakovaně nabíjet a vybíjet dle potřeby.

Navíc by se energie v chemické látce mohla ukládat na mnoho let dopředu. Nebyl by tedy problém například přes léto energii ze slunce do chemicky-tepelného akumulátoru ukládat a přes zimu ji získávat zpět.

Systém by dokázal „ohřát“ látku až na ekvivalent 200 stupňů Celsia. To je dostatečná hodnota pro vytápění rodinného domu nebo pro výrobu elektrické energie pomocí tepelného motoru.

Co je také důležité, jelikož ukládání tepla funguje na principu změny chemické podstaty látky, není třeba žádné izolace, která by zabraňovala úniku tepla.

Vědci zatím bohužel nenašli vhodného kandidáta, který by nahradil drahé ruthenium v chemické sloučenině. Avšak pokrok v pochopení podstaty toho, jak se molekuly konfigurují, přináší naději, že se jednou dočkáme skutečného solárního paliva.