Wetenschap
Ongewoon
Opslag en opwekking van energie in één enkel apparaat: wetenschappers herdefiniëren het concept van de zonnebatterij
Een groep Chinese onderzoekers heeft een batterij ontwikkeld die niet alleen energie kan opslaan, maar ook kan produceren. Een van de grootste uitdagingen voor de energietransitie en de doorbraak van hernieuwbare bronnen is immers het wisselvallige karakter van zonne-energie en de noodzaak van steeds efficiëntere opslagsystemen. Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Electrochimica Acta en getiteld “An aqueous...”, belooft dat te veranderen dankzij een geïntegreerd apparaat dat beide functies kan vervullen.
Een innovatieve samensmelting
De zogeheten Solar Redox Flow Batteries (SRFB) vormen een baanbrekende oplossing die fotovoltaïsche omzetting koppelt aan batterijopslagtechnologie. In tegenstelling tot conventionele systemen integreren deze batterijen de omzetting van zonne-energie én de opslag in één enkel apparaat: zonlicht wordt rechtstreeks omgezet in energie die kan worden opgeslagen, om vervolgens op het gewenste moment in elektriciteit te worden omgezet. Hoewel het concept al in 1976 door NASA werd gepresenteerd, zijn er pas de laatste jaren grote stappen gezet in het ontwikkelen van geschikte materialen.
De kern van de ontdekking
Het onderzoeksteam heeft een SRFB-apparaat ontwikkeld op basis van antrachinon, een klasse van organische verbindingen die werd gekozen vanwege de brede beschikbaarheid, de lage kosten, de veiligheid (niet brandbaar) en de mogelijkheid om de elektrochchemische potentialen fijn af te stellen.
Deze configuratie maakt het mogelijk het apparaat rechtstreeks met zonlicht op te laden, zonder dat daar een externe stroombron voor nodig is. Bovendien vertoonde het systeem een opmerkelijke stabiliteit: het doorstond meer dan 15 laad- en ontlaadcycli zonder noemenswaardige degradatie.
Efficiëntie en milieuduurzaamheid
Een van de grootste struikelblokken in het verleden was de corrosie van de gebruikte materialen. De nieuwe studie heeft dit probleem weten te omzeilen door het systeem te laten werken in een gematigd alkalische omgeving, die de componenten beschermt en hun stabiliteit garandeert.
De resultaten zijn indrukwekkend: het apparaat behaalde een rendement van 4,2% voor de omzetting van zonne-energie in elektriciteit, een van de hoogste waarden die tot nu toe voor deze technologie zijn gemeten.
Op weg naar een goedkope toekomst
Het succes van dit prototype effent de weg voor goedkopere, duurzamere en eenvoudiger te implementeren technologieën voor de omzetting van zonne-energie. Deze vooruitgang brengt een toekomst dichterbij waarin zonne-energie op grote schaal kan worden geoogst en opgeslagen, waardoor elektriciteitsnetten steeds minder afhankelijk worden van vervuilende fossiele brandstoffen.
(Electrochimica Acta via GreenMe.it 2026/Managing Editor: Benjamin Sluis - The Press Junction/Illustratie: ©Roberto Sorin via Unsplash)