吸附材料给太阳能板降温还能制氢
新西伯利亚(简称:新州)催化所和中国团队联手开发太阳能板降温新技术,可用于制氢。
俄科院西伯利亚分院催化所的研究人员正在和中国几所大学合作搞一个挺有意思的项目——用复合吸附材料给太阳能板降温,顺带还能从空气里收集水,甚至制氢。这个项目拿到了俄罗斯科学基金的资助。
光伏发电的“老大难”
光伏发电这几年增长得特别快。去年全球光伏发电量冲到了 2000 太瓦时,占总发电量的 7%,今年上半年装机容量又涨了六成多。
不过太阳能板有个老大难问题——发电时会发热,温度一高发电效率就掉,严重了还会坏。
现在常用的降温办法有吹风、水冷、涂特殊凝胶,或者装热电系统。
催化所这次提出的方案不一样,不光能降温,还能生产淡水和氢气。淡水在干旱地区很管用,氢气又是清洁能源。
原理:晚上吸水、白天蒸发降温
具体怎么弄呢?他们用的是一种吸附剂,把无机盐塞进多孔材料里,比如活性炭纤维布、水凝胶或者金属有机框架这些东西。
把这玩意儿贴在太阳能板背面,晚上就能从空气里吸水。
白天太阳一晒,板子发热,水分就蒸发出来,蒸发带走热量就把板子给降温了。
水蒸气冷凝后收集起来,可以直接用,也能电解制氢。
项目组成员、博士生阿纳斯塔西娅·切尔帕科娃说:
“这套吸附-解吸降温系统挺巧妙的,不仅能有效散热,还把电能和热能都利用起来了。晚上从空气吸水,白天蒸发降温,水汽凝结后收集起来制氢。我们跟上海交大和杭州城市大学一起做这个项目,分工也挺明确——我们这边负责开发吸水散热的材料,他们那边负责设计设备和后续的电解制氢。”
材料好做,还能循环使用
这种复合吸附剂制作起来不算复杂,用盐溶液(像硝酸锂)浸泡多孔碳布,然后 160 度烘干就行。
催化所做的这个材料有个特点,吸水放水的温度区间很窄,就在 25 到 50 度之间,正好适合太阳能板的工作温度:白天吸热放水降温效果好,晚上温度降下来又能重新吸水,循环使用。
接下来他们打算继续改进材料,让它能适应各种气候条件——不管是又热又干的沙漠,还是阴冷潮湿的地方都能用。
这个项目由俄罗斯科学基金会资助,项目编号 25-43-00051。
【信息来源:俄罗斯新西伯利亚催化所 SB RAS】
