Ученые разработали органическую молекулу, которая аккумулирует солнечную энергию в химических связях на годы и отдает ее в виде тепла при необходимости.
Ученые из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре разработали модифицированную органическую молекулу на основе пиримидона, способную поглощать солнечный свет и сохранять энергию в химических связях на протяжении нескольких лет, а затем выделять ее в виде тепла по первому требованию. Работа была опубликована в журнале Science и представляет собой значительный шаг в области молекулярного солнечного теплового хранения.
Традиционные солнечные панели эффективно преобразуют свет в электроэнергию, но требуют громоздких аккумуляторных систем, чтобы обеспечить потребителей теплом или электричеством в темное время суток. Новое решение ученых устраняет необходимость в таких батареях. Они саккумулировали энергию непосредственно в структуре молекулы.
Как работает молекулярный солнечный аккумулятор
Молекула действует подобно механической пружине: под воздействием солнечного света она принимает напряженную, высокоэнергетическую форму. Энергия остается «запертой» до тех пор, пока материал не подвергнут незначительному нагреву или воздействию катализатора, что приводит к «расслаблению» молекулы и высвобождению тепла.
Исследователи подчеркивают компактность и устойчивость новой молекулы, названной Dewar pyrimidone (по аналогии с сосудом Дьюара — емкости, в которой хранят жидкий гелий и другие сверххолодные вещества). Она обеспечивает плотность энергии более 1,6 МДж/кг — почти вдвое выше, чем у стандартных литий-ионных аккумуляторов (~0,9 МДж/кг). Практическая демонстрация показала, что выделяемого тепла достаточно, чтобы вскипятить воду при комнатных условиях.
Источник: hi-tech.mail.ru