Вчені розробили «рідку батарею», що накопичує сонячне світло і перетворює його на тепло

Дослідники з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі створили новий тип матеріалу, який працює як рідка батарея — вловлює сонячне світло та зберігає його у формі теплової енергії.

В основі розробки — органічна молекула піримідону, структурно подібна до одного з компонентів ДНК.

Під впливом ультрафіолетового випромінювання молекула змінює форму, накопичуючи енергію, а за потреби повертається до початкового стану, вивільняючи тепло.

Як працює «сонячна пружина»

Науковці пояснюють принцип дії на прикладі фотохромних окулярів: лінзи темніють на сонці та знову світлішають у приміщенні.

У випадку з піримідоном відбувається подібна зворотна зміна, але замість зміни кольору відбувається накопичення енергії.

Після поглинання світла молекула «скручується», ніби пружина, зберігаючи енергію в хімічних зв’язках.

Коли ж на матеріал впливають тепло або каталізатор, він повертається у початкову форму та виділяє накопичене тепло.

Компактність і стабільність

Під час розробки вчені максимально спростили структуру молекули, залишивши лише необхідні елементи.

Такий підхід дозволив створити легкий і компактний матеріал, здатний зберігати енергію роками без суттєвих втрат.

Комп’ютерне моделювання, проведене у співпраці з дослідниками з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, пояснило, чому молекула залишається стабільною та ефективно утримує енергію.

Порівняння з традиційними батареями

Щільність енергії піримідону перевищує 1,6 МДж/кг, що майже вдвічі більше, ніж у стандартних літій-іонних акумуляторів.

Під час експериментів виділеного тепла виявилося достатньо, щоб довести воду до кипіння.

Можливі сфери застосування

Технологія може стати основою для автономних систем опалення.

Оскільки матеріал розчиняється у воді, його можна циркулювати через сонячні колектори на дахах, накопичуючи енергію вдень та використовуючи її вночі.

Подібні розробки відкривають нові можливості для ефективного зберігання відновлюваної енергії та зменшення залежності від традиційних джерел живлення.