Ученые нашли способ более эффективного использования солнечной энергии. Солнце дает много дешевой энергии, но по-прежнему нет простого и надежного способа хранить ее. Однако команда из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработала жидкое солнечное тепловое топливо, которое способно накапливать солнечную энергию. Эта жидкость поглощает солнечный свет и может преобразовывать его в тепло.
Сама жидкость состоит из норборнадиена, который обладает фотофизическими свойствами. Такая жидкость накапливает энергию путем изомеризации, химического процесса, который трансформирует структуру соединения, сохраняя при этом его химический состав. Этот процесс означает, что побочные продукты не появляются.
Процесс изомеризации начинается, когда жидкий норборнадиен подвергается воздействию солнечного света. Атомы жидкости становятся плотнее, что приводит к тому, что жидкий норборнадиен превращается в квадрициклан и удерживает энергию солнца. В некотором смысле это похоже на то, как насекомые попадают в ловушку в янтаре. Солнечная энергия остается в жидкости даже после удаления жидкости из-под солнечного света.
Члены команды утверждают, что система может хранить энергию до 18 лет и ее затем можно извлечь в любой момент. В процессе нет никаких выбросов и потому не загрязняется окружающая среда.
Сама система, называемая накопителем молекулярной солнечной тепловой энергии (MOST), изготовлена из вогнутого отражателя с трубкой посередине, которая отслеживает движение солнца в небе. Жидкость прокачивается через трубы, чтобы она нагревалась от солнечного света и поглощала солнечную энергию. Норборнадиен перемещается по трубам и хранится при комнатной температуре, чтобы снизить потери энергии. При необходимости жидкость фильтруется через катализатор, который нагревает ее, позволяя молекулам энергии вернуться в исходное состояние. Энергия выделяется в виде тепла, которое может использоваться системами отопления. Затем уже холодная жидкость возвращается обратно в MOST для повторного сбора солнечной энергии.
С помощью такой системы солнечная энергия может считаться заменой ископаемому топливу. MOST может отдавать энергию, накопленную в течение дня ночью или зимой.
Исследователи, разработавшие эту систему, провели цикл нагрева-охлаждения более 125 раз без значительного разрушения самой жидкости. Они также утверждают, что их система хранит примерно столько же энергии, сколько две батареи Tesla Powerwall, которые могут поддерживать дом 7 дней во время отключения питания.