Aко преди век индустрията успя да превърне една тайна рецепта в глобален символ, днес науката прави нещо още по-смело – опитва се да превърне самото слънце в съхраняема течност, почти като „колата за Бог“, както я наричаха през 60-те години, когато заля света.

Едно от ключовите предизвикателства пред слънчевата енергия е как да се съхранява тя, когато слънцето не грее

Повечето слънчеви системи разчитат на обемисти, скъпи батерии или електрически мрежи, за да съхраняват енергията за по-късна употреба, но тези методи имат ограничения.

За да се справи с това, екипът на Калифорнийския университет в Санта Барбара е създал нов материал, който не само съхранява слънчева енергия, но може и да я освобождава като топлина. Ако преди век индустрията успя да превърне една рецепта в глобален символ, днес науката се опитва да превърне слънцето в съхраняема течност.

Пробив в съхранението на слънчева енергия

Новият материал, пиримидон , функционира подобно на акумулаторна батерия, но вместо да съхранява електрическа енергия, той съхранява слънчева енергия под формата на топлина. Когато е изложен на слънчева светлина, пиримидонът улавя енергия и я трансформира във високоенергийно състояние. Тази съхранена енергия може да бъде освободена, когато материалът се задейства, например чрез топлина или катализатор.

Системата работи подобно на фотохромните слънчеви очила , които потъмняват на слънчева светлина, но на закрито се връщат в прозрачно състояние.

„Искаме да използваме същия обратим процес, за да съхраняваме енергия и да я освобождаваме, когато е необходимо“, каза водещият автор Хан Нгуен , докторант в Han Group.

Според проучване в Science , един от най-впечатляващите аспекти на това развитие е неговата енергийна плътност. Молекулата пиримидон има енергийна плътност повече от два пъти по-голяма от тази на стандартните литиево-йонни батерии. Това го прави изключително ефективен материал за съхранение на слънчева енергия в компактна форма, без да са необходими тежки и обемисти системи за съхранение.

Превръщане на слънчевата светлина в топлина

Изследователският екип демонстрира, че съхранената в пиримидона енергия може да генерира достатъчно топлина, за да заври вода; енергоемък процес, който обикновено изисква голямо количество енергия.

„Фактът, че можем да варим вода при нормални условия, е голямо постижение“, каза Нгуен .

Тази способност за производство на големи количества топлина открива няколко практически приложения за материала, от решения за отопление извън мрежата до осигуряване на топла вода за жилищни нужди.

Топлината, отделена от пиримидон, може да се използва в различни автономни енергийни системи, като например за отопление на домове , вода или дори при къмпингуване . Материалът е разтворим във вода, което означава, че може потенциално да се изпомпва през слънчеви колектори на покрива през деня и да се използва за осигуряване на топлина през нощта. Тази система елиминира необходимостта от допълнително съхранение на енергия в батерии , което често е необходимо в традиционните слънчеви инсталации.

Многократно използваемо съхранение на енергия за утрешния ден

В допълнение към високата си енергийна плътност, пиримидонът е проектиран да бъде едновременно рециклируем и многократно използваем. За разлика от много традиционни батерийни системи, които се разграждат с времето и губят способността си да съхраняват енергия, новият материал може да съхранява и освобождава слънчева енергия многократно без значителна загуба на ефективност.

Както съавторът Бенджамин Бейкър обясни в съобщение , публикувано от Калифорнийския университет:

„С молекулярното съхранение на слънчева топлинна енергия, самият материал е способен да съхранява тази енергия от слънчевата светлина“, елиминирайки нуждата от обемисти батерии с кратък живот.

Устойчивостта на пиримидона може да има значителни ползи за околната среда. Традиционните системи за съхранение на батерии често разчитат на редки материали и имат ограничен живот, което допринася за електронните отпадъци. Пиримидонът обаче предоставя по-чиста и по-устойчива алтернатива, която би могла да намали зависимостта от тези материали.

Димитър Димитров/ SafeNews

Източник: dailygalaxy