Сонце в долоні. В Америці розробили біомолекулу, яка може зберігати сонячну енергію протягом тривалого часу.

Науковці з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі створили революційну молекулу, яка може ефективно захоплювати сонячне світло, зберігати його в хімічних зв'язках протягом тривалого часу та вивільняти у вигляді потужного тепла за необхідності.

Ця інноваційна технологія відноситься до новітньої сфери молекулярного зберігання сонячної теплової енергії (MOST) і являє собою альтернативу звичайним фотоелектричним панелям та великим акумуляторам.

Матеріал, про який йдеться, базується на модифікованій органічній сполуку, званій піримідон. Архітектура його молекули була запозичена з елементів ДНК, які здатні до оборотних трансформацій під впливом ультрафіолетового випромінювання. Функціонування цієї системи нагадує механічну пружину: під дією сонячного світла молекула зазнає деформації, переходячи у високоенергетичний стан. У такій "напряженій" формі вона може залишатися протягом тривалого часу, поки не настане термічний імпульс або не буде застосований каталізатор, які змусить її відновити початкову конфігурацію, звільняючи при цьому накопичену енергію.

Вражаючими є показники енергоефективності нового матеріалу: його енергетична щільність перевищує 1,6 мегаджоуля на кілограм (МДж/кг). Для порівняння, середня енергетична щільність сучасних літій-іонних акумуляторів становить приблизно 0,9 МДж/кг, що практично вдвічі менше, ніж у нової молекули. Лабораторні тести продемонстрували, що виділене тепло здатне привести воду до кипіння при звичайних кімнатних умовах, що свідчить про практичну цінність цієї технології.

За словами провідного автора дослідження Хана Нгуєна, основним завданням було досягнення компактності та легкості системи. Розробники усунули всі непотрібні елементи, створивши максимально щільну конструкцію. Оскільки матеріал має розчинну природу, його можна використовувати в замкнутому циклі: наприклад, він може циркулювати через сонячні колектори на дахах вдень, накопичувати енергію в резервуарах і забезпечувати обігрів приміщень вночі без залучення електричних мереж.

Результати досліджень, представлені в журналі Science, прокладають шлях до розробки автономних систем опалення для кемпінгу, медичних установ та забезпечення водопостачання в домашніх умовах. Основною перевагою цього методу є його екологічна безпечність та можливість повторного використання матеріалів, що робить його привабливим варіантом для сталого розвитку енергетичних технологій у майбутньому.