Исследователи создали молекулу, которая может хранить энергию солнца месяцами и отдавать её по требованию. Это может помочь аккумулировать тепло летом и использовать его для отопления зимой.
Обычные солнечные коллекторы нагревают воду, но долго не удерживают тепло. Новая разработка предлагает другой подход.
Учёные из нескольких университетов США скопировали механизм из повреждений ДНК. Эти изменения в молекуле помогают ей накапливать энергию от солнечного света и сохранять её долго.
Специально синтезированная молекула поглощает лучи в ультрафиолетовом диапазоне. После этого она превращается в изомер — более стабильную форму. При комнатной температуре такая форма может хранить энергию почти полгода. Это значит: тепло можно накопить летом и использовать зимой.
Молекула жидкая при обычной температуре и легко растворяется в воде. Поэтому её можно применять в системах с водяным теплоносителем без токсичных растворителей. В лабораторных испытаниях материал выдержал уже более 20 циклов нагрева и разряда с минимальной потерей эффективности.
Чтобы выпустить накопленное тепло, исследователи добавляют катализатор. Он запускает реакцию, в ходе которой энергия возвращается в виде тепла. Этот теплоноситель можно пропускать через теплообменник, чтобы обогреть дом или нагреть воду.
Пока есть ограничения. Молекула работает только с узкой частью спектра солнечного света и не использует видимый и инфракрасный диапазон. Эффективность поглощения энергии пока низкая, и процесс требует длительного облучения. Кроме того, катализатор усложняет систему — его нужно отделять от основной массы теплоносителя.
Несмотря на это, учёные считают, что разработка открывает путь к новому способу сезонного хранения энергии. В будущем такие системы могли бы стать экологичной альтернативой традиционному отоплению в холодное время года.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: Kypros