Создана молекула для хранения солнечной энергии в виде тепла

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре под руководством доцента Грейс Хан синтезировали органическое соединение на основе пиримидона, способное накапливать солнечную энергию в химических связях и сохранять её на протяжении нескольких лет.

Разработка относится к направлению MOST — молекулярное аккумулирование солнечной тепловой энергии. Принцип работы молекулы основан на структурном преобразовании: под воздействием солнечного излучения соединение переходит в напряжённую высокоэнергетическую конфигурацию. При активации катализатором или нагревом молекула возвращается в исходное состояние, высвобождая накопленную энергию в виде тепла.

Плотность энергии нового материала составляет более 1,6 мегаджоуля на килограмм. Для сравнения: аналогичный показатель литий-ионных аккумуляторов находится на уровне 0,9 МДж/кг. При лабораторных испытаниях выделяемого тепла оказалось достаточно для кипячения воды при комнатной температуре.

Структура молекулы создана по образцу компонента ДНК, способного к обратимым изменениям под ультрафиолетовым излучением. Вычислительное моделирование для анализа стабильности соединения проводилось совместно с профессором Кеном Хоуком из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Материал растворяется в воде, что позволяет использовать его в циркуляционных системах солнечных коллекторов для накопления энергии днём и её высвобождения в ночное время. Технология исключает необходимость в отдельных аккумуляторных системах, поскольку функцию хранения энергии выполняет сам материал.

Источник:Interesting Engineering