Новейший метод хранения солнечной энергии - фотопереключение

Ученые из Гарвардского и Массачусетского технологического университета разработали новый метод хранения солнечной энергии, которая будет сберегаться в молекулах, используемых для обогрева дома и приготовления пищи. Сами по себе молекулы способны хранить тепло вечно. Их можно использовать неограниченное количество раз, при этом не происходит выброса парниковых газов. Речь сейчас идет о не коммерческом использовании способа, однако исследователям уже удалось в лабораторных условиях продемонстрировать работоспособность явления, которое называется фотопереключением.

Отдельные молекулы в качестве фотопереключателей способны принимать абсолютно любую форму из двух различных. Если бы посередине них был шарнир, то воздействие солнечного света приводило бы к поглощению энергии, заставляя переходить с одной в другую конфигурацию, которая может оставаться стабильной длительные периоды времени.

Чтобы освободить энергию, необходимо подвергнуть молекулы небольшому воздействию тепла, света или электричества. Под действием внешнего фактора, они, излучая тепло, возвращаются в прежнее состояние. Они ведут себя в точности, как аккумуляторные тепловые батареи – принимают солнечную энергию, и сохраняют ее на неопределенный срок времени, по необходимости освобождая.

В качестве фотопереключающего вещества исследователи использовали азобензол, закрепляя молекулы на субстрате, изготовленном из углеродных нанотрубок. Цель эксперимента заключалась в том, чтоб поместить молекулы близко по отношению друг к другу, достигая плотности энергии, необходимой для генерации тепла.

Однако на практике удалось лишь упаковать половину необходимого числа молекул. На удивление, в ходе эксперимента вместо планируемого роста плотности энергии практически на тридцать процентов, она увеличилась буквально на двести процентов. Как выяснилось, главное — не количество молекул азобензола, которые помещались на углеродной нанотрубке, а то, насколько близко расположены нанотрубки друг к другу.

Сам азобензол способен образовывать поверхностные «зубья», блокируя соседние нанотрубки. Зато результат исследований показал, какая концентрация необходимая для накопления энергии. Исследователи считают, что изменениями комбинации фотопереключающих молекул, как и субстрата, можно заполучить меньший или больший запас предполагаемой энергии.







Источник: zeleneet.com