Солнечную энергию впервые смогли эффективно «запереть» в молекуле

Исследователи Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали новую молекулу для хранения солнечной энергии, которая способна накапливать тепло в химической форме и высвобождать его при необходимости. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Технология относится к направлению молекулярного солнечно-теплового хранения энергии (MOST). В основе системы лежит модифицированная органическая молекула пиримидона, способная изменять свою структуру под действием солнечного света и удерживать накопленную энергию в течение длительного времени.

Авторы работы сравнивают принцип работы материала с фотохромными линзами: под воздействием света молекула переходит в высокоэнергетическое состояние, а затем может вернуться в исходную форму с выделением тепла.

Разработка была вдохновлена структурой ДНК. По словам ученых, отдельные компоненты ДНК также способны претерпевать обратимые изменения под воздействием ультрафиолетового излучения.

Исследователи утверждают, что новая молекула обладает плотностью хранения энергии более 1,6 мегаджоуля на килограмм — это почти вдвое выше, чем у стандартных литий-ионных аккумуляторов.

Одним из ключевых результатов стало то, что выделяемой энергии оказалось достаточно для кипячения воды в обычных условиях.

По мнению авторов, технология может использоваться для систем автономного отопления, подогрева воды и накопления солнечного тепла без применения традиционных аккумуляторов.

Исследователи также рассматривают возможность создания жидких систем хранения, где материал сможет циркулировать через солнечные коллекторы, накапливая тепло днем и отдавая его ночью.