Главной проблемой альтернативной (зеленой) энергетики, связанной с солнечными панелями является накопление и хранение энергии ночью, когда солнце не освещает панели и выработка энергии не происходит.
По этой причине сотни ученых по всему миру ищут различные способы сохранить энергию Солнца.
Так научная группа из Университета Линчёпинга (Швеция) сообщила на страницах журнала Journal of the American Chemical Society о том, что им удалось создать уникальную молекулу, которая легко поглощает солнечную энергию и при этом успешно сохраняет ее в химических связях. Давайте поговорим об этом открытии более подробно.
Проблема солнечной энергии – ее накопление и сохранение
Основной минус зеленой энергии, основанной на использовании солнечных панелей, является проблема ее эффективного накопления и хранения. Ведь крайне важно, чтобы ранее накопленная энергия могла быть отдана в период, когда Солнце не светит.
Существует множество самых различных инженерных решений и на данный момент большой популярностью пользуются литий-ионные аккумуляторные батареи. Но шведские ученые предложили более оригинальное решение.
Что создали ученые
Ученым удалось создать уникальную молекулу, которая по заявлению Бо Дурбей может быть в двух формах:
- Так называемая родительская форма, которая способна накапливать энергию Солнца.
- И модифицированная форма, где изначальная структура претерпела серьезные изменения для того, чтобы резко увеличить первоначальную энергоемкость и при этом сохранить стабильность.
Созданная молекула относится к классу молекулярных переключателей или по-другому дитиенилбензольные переключатели.
Их особенность заключена в том, что они всегда доступны в двух различных формах, которые отличны друг от друга по своей химической структуре.
Причем каждая форма молекулы наделена своими уникальными свойствами. В случае с разработанной учеными молекуле разница заключена в содержании энергии.
Как показали исследования, химическая структура молекул изменяется под действием потока солнечного света.
Основная проблема заключалась в том, что подавляющее количество химических реакций стартует тогда, когда молекула обладает высокой энергией и уже в процессе трансформируется в молекулу с низкой энергией.
В ходе многочисленных экспериментов инженерам удалось добиться абсолютно противоположного. Созданная ими молекула начинала участвовать в химическом процессе с низким показателем энергии, а заканчивала с высоким.
При этом скорость реакции перехода из «разряженного состояния в заряженное» происходит за 200 фемтосекунд.
Где эту молекулу можно использовать
Любая разработка должна приносить пользу, а не быть открытием ради открытия. Так вот уникальные молекулы можно будет использовать в молекулярной электронике (где две формы молекулы обладают разной электропроводностью), а также в фотофармакологии, в которой одна из форм молекулы обладает повышенной активностью и вполне сможет связываться с целевым белком в организме.
Исследования в этой области продолжаются, поэтому, возможно, область применения существенно расширится в процессе доработки и совершенствования технологии накопления и извлечения энергии в молекулах.
Если же вам понравился материал, тогда обязательно ставим лайк, подписываемся (если не сделали этого ранее) и пишем свое мнение в комментариях. Спасибо за ваше внимание!