Композитный материал способен сохранять солнечную энергию многие месяцы
Москва, 04:55, 10 Дек 2020, редакция FTimes.ru, автор Евгений Омельченко.
Человечество все активнее переходит к альтернативным возобновляемым источникам энергии, отказываясь от бензина. Причины этого очевидны – изменение климата и экологическая ситуация не оставили людям выбора. Однако назревает другой вопрос: как получить и сохранить энергию? Исследователи уверенны в том, что уже знают ответ.
MOF-композит способен выступать альтернативным тепловым источником
В Ланкастерском университете Британии изучили кристаллический материал, обладающий способностью улавливать солнечную энергию. После этого она несколько месяцев остается внутри элемента, который можно хранить при комнатной температуре. В любой момент энергию можно использовать для своих нужд.
Таким образом, человечество может получить универсальный солнечный аккумулятор, способный накопить тепло в жаркие летние дни, а потом сохранять и потреблять его зимой, когда Солнце не так активно. Полученный энергетический источник можно было бы использовать в автономных отопительных системах для обогрева квартир, домов, офисных зданий. Пока что речь идет о применении нового кристаллического материала в качестве дополнительного источника.
Материал является неким металлоорганическим каркасом (MOF). Он представляет собой металлические ионы, соединенные углеродными молекулами в трехмерные структуры. Вещество отличается пористой структурой, поэтому может образовывать композитные материалы. Ранее такой кристаллический MOF-композит был подготовлен японскими специалистами из Киото, однако те не изучали его способности по сохранению энергии.
Материал сохраняет энергию на протяжении четырех месяцев
Британские исследователи решили восполнить этот пробел, и вплотную занялись изучением композита. В итоге они установили, что молекулы азобензола внутри структуры MOF под ультрафиолетовым воздействием меняют форму и накапливают энергию, как изогнутая пружина. Главное, что узкий размер пор композита позволяет не просто синтезировать энергию, но и сохранять ее внутри в течение долгого времени.
При необходимости накопленный энергетический материал быстро высвобождается со скоростью распрямляемой пружины. Создаваемый в процессе тепловой заряд способен наполнить и нагреть некоторые материалы или устройства. В итоге специалисты установили, что энергия содержится внутри композита четыре месяца. Это инновационное достижение, так как изучаемые до этого светочувствительные элементы могли хранить ее лишь пару дней максимум.
Такое открытие предоставляет новые возможности хранения энергии в твердом состоянии. Она может быть химически стабильной, и находиться в автономных переносных устройствах. Глава исследовательской команды университета Ланкастера доктор Гриффин отмечает, что материал накапливает непосредственно солнечную энергию, не имеет движущихся частей, приводящих к ее потере.
В дальнейшем специалисты намерены развивать это направление исследований. Они хотят изучить другие MOF-композиты ввиду их широких перспектив. Также анализу будут подвергнуты альтернативные типы кристаллических материалов. Кто знает, насколько быстро подобная технология станет доступна потребителям?
