Головна / Технології / Вчені вже вміють зберігати сонячну енергію 100 років

Вчені вже вміють зберігати сонячну енергію 100 років

1 Зірка2 Зірки3 Зірки4 Зірки5 Зірок (Оцініть статтю!)
Loading...
 
 

Сонце — гігантське джерело енергії. Всього за одну годину воно віддає Землі таку кількість енергії, що людству вистачило б її для всіх своїх потреб на цілий рік. Якщо б тільки люди знали, як зібрати і зберегти її. Але зберігання сонячної енергії — нетривіальне завдання. І ось студент Копенгагенського університету (University of Copenhagen) взявся за дослідження в пошуках шляху, який міг би стати основою технологій, що дозволяють вловлювати енергію світила і зберігати її для використання в дощові дні. Навіть зараз, коли сонячна енергія ще не отримала широкого розповсюдження, її вже використовують у виготовленні палива для автомобілів.

Про це в замітці «Better battery for storing solar energy?» з посиланням на факультет наук Копенгагенського університету повідомляє ресурс ScienceDaily. Студент кафедри хімії цього навчального закладу Андерс Бо Сков (Anders Bo Skov) недавно почав навчатися на магістерській програмі. Разом зі своїм науковим керівником Могенсом Брендстедом Нільсеном (Mogens Brеndsted Nielsen), він опублікував статтю «Towards Solar Energy Storage in the Photochromic Dihydroazulene-Vinylheptafulvene System» («Про зберігання сонячної енергії в фотохромній дігідроазуленовій-вінілгептафульвеновій системі») в журналі «Chemistry — A European Journal».

http://go.ad2upapp.com/afu.php?id=869299
Професор Бренстед є завідувачем Центру використання сонячної енергії» (Center for Exploitation of Solar Energy») Копенгагенського університету. Його команда працює над молекулами, здатними в значних обсягах збирати й утримувати сонячну енергію і зберігати її протягом тривалого часу, щоб використовувати за потребою. На жаль, за рік досліджень вони з’ясували наступне — коли здатність молекул збирати енергію підвищується, то знижується їх здатність зберігати її.

Вчені працюють над молекулами, які отримали назву дігідроазуленові-вінілгептафульвенові системи (Dihydroazulene-Vinylheptafulvene). Вона накопичує енергію, змінюючи свою форму. Але кожен раз, коли команда професора Бренстеда прагне вдосконалити ці молекули, вони втрачають частину своєї здатності утримувати свою «енергонакопичувальну» форму. Про це повідомив сам професор Бренстед:

«Незважаючи на все, що ми робимо, щоб цьому запобігти, молекули змінюють свою форму назад і випускають збережену енергію через годину або два. Досягнення Андерса полягає в тому, що він впорався із завданням подвоєння щільності енергії в молекулі, яка може утримувати свою форму протягом сотні років. Наша єдина трудність зараз полягає в тому, як змусити її випустити енергію знову. Ця молекула, схоже, не хоче змінювати свою форму в зворотному напрямку.»

В ході свого навчання на ступінь бакалавра, Андерс Бо Сков мав чотирма місяцями на те, щоб удосконалити нестабільну молекулу Бренстеда в рамках свого бакалаврського проекту. І йому вдалося цього досягти. Хімія багато в чому подібна роботі пекаря. Хліб не вийде з печі, якщо, наприклад, борошно зникне з тіста. Використовуючи цю аналогію, Сков бачив, що молекула втрачає енергію:

 

«Мій хімічний «рецепт» вимагав чотирьох кроків синтезу, щоб працювати. Перші три були простіше простого. Я розробив їх всього за місяць. Третій крок зайняв у мене три місяці.»

Незалежно від методу, коли ви хочете зберегти енергію, існує теоретичне обмеження щільності енергії. А тепер реальність. В теорії кілограм потрібних молекул може зберегти мегаджоулі енергії в тому випадку, коли молекули володіють відповідною конструкцією. Цим обсягом енергії ви можете довести три літри води від кімнатної температури до кипіння.

Кілограм молекул, розробленим Сковом, можуть закип’ятити лише 75 сантилітрів води, але весь процес займе всього три хвилини. Це означає, що молекули його розробки здатні кип’ятити 15 літрів води в годину і Сков, як і його науковий керівник, вважає, що це тільки початок. Професор Бренстед з явним ентузіазмом уточнює:

«Досягнення Андерса — важливе і видатне. Треба сказати, що ми не володіємо хорошим методом випуску енергії за необхідності і нам потрібно в подальшому підвищити щільність енергії. Але зараз ми знаємо, яким шляхом слідувати для досягнення успіху.»

Молекули досить стійкі самі по собі. При цьому, зазначає професор Бренстед, вони повністю нетоксичні. Коли можливість зберігати сонячну енергію буде досягнута, зазначає професор, розроблене рішення складе конкуренцію літієво-іонним батареям, оскільки літій — отруйний метал. Розроблені професором Бренстедом молекули в процесі своєї роботи не виділяють ні CO2, ні яких-небудь інших хімічних сполук. І коли молекула зноситься, то вона перетворюється на пігмент, який міститься також в кольорах ромашки.

Незважаючи на перешкоди, Сков отримав настільки приємні враження від свого бакалаврського проекту, що він вирішив включити його в свою магістерську програму. Зазвичай студенти магістратури починають свою програму з річного курсу і лише потім приступають до дослідження своїх тез. Сков ж просто продовжує в лабораторії ту роботу, яка була розпочата в рамках його бакалаврського проекту.

Читайте також: 

Його робота проводиться в рамках університетського Центру використання сонячної енергії», який буде направляти його ідеї щодо вдосконалення уловлюють енергію Сонця молекул. Зараз він хотів би «навчити» молекули випускати енергію за необхідності. І 25-річний студент магістратури прагне розробити таку слухняну молекулу, яка не просто накопичує енергію, але і дозволяє її використовувати. Сонячна енергія використовується також в холодильниках, яким не потрібно електрику.

Натхнення: hi-news.ru

 
Loading...
comments powered by HyperComments