Сонячні батареї, що використовуються зараз для перетворення енергії променів Сонця в електричну енергію, стають із кожним днем усе ефективнішими та ефективнішими. Але ефективне зберігання отриманої електроенергії для подальшого використання як було, так і залишається проблемою, над рішенням якої б'ються багато груп дослідників.

У більшості випадків отримана енергія використовується для зарядження акумуляторних батарей, які мають властивість самостійно розряджатися з плином часу, тому деякі вчені дивляться вбік термохімічних методів збереження сонячної енергії. Торік вчені з Масачусетського технологічного інституту виявили, що хімічна сполука фульвален-тетракарбонілдирутеній (fulvalene diruthenium) є досить ефективним енергоносієм. На жаль, рутеній, метал із групи платини, що міститься в цій сполуці, досить рідкісний і дорогий. Зовсім нещодавно ті ж вчені створили новий матеріал для зберігання сонячної енергії, який, окрім того, що він більш дешевий, може зберігати більшу кількість енергії.

Переваги термохімічних методів зберігання енергії полягають у тому, що отримані хімікати можуть зберігатися протягом як завгодно тривалого часу зовсім без втрат енергії, яка в них вкладена. Є й інші хімічні сполуки, що не містять рутенію, здатні зберігати сонячну енергію, але якість їхнього функціонування значно знижується всього після декількох циклів зберігання.

Професор Масачусетського технологічного інституту Джефрі Гроссман (Jeffrey Grossman), що очолював дослідження торік, разом із аспірантом Алексі Колпак (Alexie Kolpak), розробили більш перспективну речовину для термохімічного зберігання сонячної енергії. Вони об'єднали вуглецеві нанотрубки з азобензолом, отримавши в результаті хімічних перетворень препарат, більш дешевий, ніж фульвален-тетракарбонілдирутеній і має у 10 тисяч разів більшу щільність збереженої енергії на одиниці об'єму.

Структура молекули отриманої сполуки, завдяки наявності вуглецевої нанотрубки, має вигляд молекули азобензолу, яка відходять від нанотрубки наче гілка від дерева. Після того, як молекула речовини потрапляє під вплив фотонів світла, відбуваються зміни структури молекули, яка починає стискуватися як пружина. У такому стиснутому стані молекула може перебувати як завгодно довго. Під впливом спеціального каталізатора та при певній температурі молекула починає повертатися до своєї початкової форми, виділяючи надлишки енергії у вигляді тепла. Це тепло може використовуватися безпосередньо в системах опалення або може використовуватися для одержання електроенергії. Після того, як молекули речовини віддадуть всю накопичену енергію, вони знову готові до повторення циклу.

"У нас тепер є матеріал, що одночасно перетворює і зберігає сонячну енергію" - говорить професор Гроссман. - "Він з часом не втрачає своїх унікальних властивостей, він не токсичний і досить дешевий у виробництві". Результати цих досліджень були опубліковані в останньому випуску журналу Nano Letters.

За матеріалами: dailytechinfo.org