Британские исследователи разработали потенциально революционный материал. Последний способен месяцами хранить солнечную энергию, прежде чем вернуть ее. Однако это возмещение происходит не в форме энергии, а в виде тепла.
Не соединенные с накопителем энергии, фотоэлектрические панели теряют часть своего интереса. Некоторое время назад компания Tesla завершила крупнейший в мире проект по хранению литий-ионных батарей в Австралии. Это интересная возможность, но есть и другие подходы. В исследовании, опубликованном в журнале Chemistry of Materials 25 ноября 2020 года, исследователи из Ланкастерского университета (Великобритания) представили свои инновации. Они использовали металлоорганическое соединение (MOF), а именно молекулы, состоящие из ионов углерода и металлов.
Первоначально этот вид соединения является пористым и поэтому может образовывать композиционные материалы с другими небольшими молекулами. В рамках своей работы исследователи добавили молекулы азобензола. Полученный композитный материал показал интересные свойства. Он может хранить солнечную энергию в течение как минимум четырех месяцев при комнатной температуре. Однако большинство существующих материалов не могут превышать срок хранения на несколько дней или даже недель.
Дело в том, что азобензол действует как оптический переключатель, т.е. молекулярная машина, реагирующая на внешний раздражитель, такой как свет (или тепло). При воздействии ультрафиолетовых лучей молекулы меняют форму, но структурно остаются MOF с эффективными свойствами хранения. Тем не менее солнечная энергия не преобразуется в электрическую, она возвращается в виде тепла. Таким образом, этот метод можно было бы, например, использовать для отопления зданий в городах, а также в качестве основного отопления в менее доступных местах, которые потенциально не подключены к электросети.
В настоящее время хранение солнечной энергии в оптических переключателях осуществляется в жидкостях. Однако переход на твердый материал, по мнению руководителей исследования, является источником улучшения стабильности. Кроме того, упрощается сам процесс хранения. Исследователи считают, что их инновация - это революция в секторе солнечной энергетики. Однако их работа также показывает, что есть разные способы оптимизации этих материалов. Наконец, несмотря на энтузиазм ученых и тот факт, что все возможно, нет четких указаний на то, что рассматриваемый материал когда-либо станет предметом крупномасштабной коммерциализации.