Хіміки з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі розробили інноваційну молекулу, здатну безпосередньо вловлювати сонячне світло, зберігати його в хімічних зв’язках протягом років і виділяти у вигляді інтенсивного тепла за потреби.

Ця розробка належить до перспективної галузі молекулярного зберігання сонячної теплової енергії (MOST) і пропонує альтернативу традиційним фотоелектричним панелям та громіздким акумуляторам.

Основою матеріалу стала модифікована органічна сполука — піримідон. Структура молекули була запозичена у компонентів ДНК, які здатні до оборотних змін під впливом ультрафіолету. Принцип роботи системи нагадує механічну пружину: під дією сонячних променів молекула деформується, переходячи у високоенергетичну конфігурацію. У такому «напруженому» стані вона може перебувати тривалий час, поки термічний імпульс або каталізатор не змусять її повернутися до вихідної форми, вивільняючи накопичену енергію.

Показники енергоефективності нового матеріалу вражають: щільність накопиченої енергії становить понад 1,6 мегаджоуля на кілограм (МДж/кг). Для порівняння, середня щільність енергії сучасних літій-іонних батарей становить близько 0,9 МДж/кг, що майже вдвічі менше за показники нової молекули. Під час лабораторних випробувань виділеного тепла виявилося достатньо, щоб довести воду до кипіння за звичайних кімнатних умов, що підтверджує практичну цінність технології.

За словами провідного автора дослідження Хана Нгуєна, головним пріоритетом була компактність і легкість системи. Розробники видалили всі зайві елементи, створивши максимально щільну структуру. Оскільки матеріал є розчинним, його можна використовувати в замкнутих циклах: наприклад, циркулювати через сонячні колектори на дахах вдень, накопичувати енергію в резервуарах і обігрівати приміщення вночі без використання електромереж.

Результати роботи, опубліковані в журналі Science, відкривають шлях до створення автономних систем обігріву для кемпінгу, медицини та побутового водопостачання. Перевагою методу є його екологічність і можливість багаторазового використання матеріалу, що робить його привабливим рішенням для сталого розвитку енергетики майбутнього.

Источник: techno.nv.ua