Het prestigieuze Massachusetts Institute of Technology (MIT) kwam vorige week met interessant nieuws naar buiten: onderzoekers hebben een basismateriaal weten te ontwikkelen voor een ‘batterij’ waarmee thermische energie kan worden opgeslagen.

Warmteoverschotten zijn er op allerlei plekken. Het probleem zit hem vaak in het koppelen van warmtetekorten en warmteoverschotten. Te denken valt aan zonnen-energie die niet effectief wordt benut, maar ook tal van industriële processen produceren warmte die daarna zonder te benutten wordt weggekoeld.

De meest gebruikelijke manier om warmte op te slaan is met behulp van PCM’s (Phase Change Materials), waar de binnenkomende warmte zorgt voor een faseverschuiving (van vast naar vloeibaar) in het materiaal. Als het PCM wordt teruggekoeld onder het smeltpunt, komt de opgeslagen warmte vervolgens weer vrij. Hoewel dergelijke PCM’s effectief zijn, ontbreekt het aan efficiëntie. De faseverandering vindt zo ongecontroleerd plaats dat opgeslagen warmte snel vrijkomt en daarbij efficiëntie verloren gaat.

De nieuwe vinding van MIT maakt tevens gebruik van PCM’s, maar met een hybride toevoeging: de zogenaamde ‘moleculaire switches’. Deze switches reageren op licht en hebben invloed op het moment dat de faseverandering in de PCM’s plaatsvindt. Zo is het mogelijk om ver onder het smeltpunt van de PCM’s de vaste fase te behouden en de faseverandering uit te stellen. Daardoor is niet langer het smeltpunt van de PCM’s het trigger point, maar is door middel van licht het punt uitermate goed te controleren.

PCM’s zouden met deze nieuwe vinding een interessant alternatief kunnen vormen voor warmte-opslag. Waar reguliere PCM’s te instabiel zijn om goed te kunnen functioneren, hebben de MIT-onderzoekers al PCM’s weten te ontwikkelen die dankzij de hybride toevoeging ruim 10 uur stabiel bleven. “Er is bovendien geen reden om aan te nemen dat we die periode nog significant kunnen verlengen”, meldt onderzoeker Grace Han van MIT.

Het onderzoek werd ondersteund door Tata Centre for Technology and Design.

 

DELEN