Molecular Solar Thermal Systems
- Reference number
- FFL12-0103
- Start and end dates
- 140101-191231
- Amount granted
- 9 911 510 SEK
- Administrative organization
- Chalmers University of Technology
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
The aim of this project is to explore molecular systems that allow for direct conversion of solar energy into storable chemical energy in a molecular based material, so-called molecular solar thermal (MOST). The MOST energy storage process is reversible with full reuse of the materials in a closed cycle, meaning that it is 100% emission free and pollution free. The primary strategic relevance of these solar energy storage technologies lies in the way that they are needed to create a future society that is independent of fossil fuels. The end user is thus not only the Swedish society, but also the world society. A second part of the project is focused on optimizing the energy of solar photons to better match the energies needed to drive photo-chemical processes. This technology is particularly relevant since it is a general way to improve not only the MOST technology, but a way to improve the energy efficiency of all solar harvesting technologies, beyond the limit of 32% for single junction solar cells. Development of green chemistry from renewable feedstocks is integrated in the project as an underlying objective. The vision is to develop green chemical methods so that all starting materials can be synthesized from renewable feed-stocks as opposed to today where the majority of chemical precursors used in both materials and medicine production stems from petro-chemical refining of oil.
Popular science description
Molekylär baserat termisk solenergi lagring och omvandling. Lagring av energi är viktigt för integrering av förnyelsebara energikällor I ett framtida samhälle, där åtkomsten till fossila bränslen kommer att vara begränsad. Syftet med detta projekt är att utfoska ett molekylärt system som tillåter direkt omvandling av solenergi till lagringsbar energi i ett molekylärt baserat material. Nuvarande teknologier för lagring av värmeenergi inkluderar användning av underjordiska värme resavoirer vilka för nuvarande bara har begränsad använding pga dyr etablering och utrymmesbehov. Alternativa teknologier för värmelagring bygger på termisk driven fasomvandling i olika material. Enkla versioner av dessa material används redan (vax av parafin för låga temperaturer, saltsmältor för höga temperaturer etc.). Projektet utforskar konceptet på ett mer sofistikerat sätt, där solenergi blir direkt konverterad och effektivt lagrad i ett molekylärt baserat system och från vilket värme frisläpps på begäran för att både uppnå en effektiv lagring och omvandling av energi. Konceptet är känt som molekylär baserat termisk solenergi lagring och omvandling. Nya material är vitiga för utvecklingen av framtida energy effektiva teknologier. Detta projekt kommer att fokusera på molekylerära “Engineering” av nya föreningar med förbättrade egenskaper för molekulär sol värme energi lagring och omvandling. En annan del av projektet kommer att fokusera på ett anvancerat fotofysikaliskt fenomen känt som ?triplet-triplet annihilation? som kan användas för att optimera solenergi spektrat. Materialen som designas och studeras i detta project har potential att ta denna nya groan teknik närmare till reela användningsområden.