Оконная пленка со специально разработанной молекулой может быть способна уменьшить полуденную жару, а затем нагревать помещение холодной ночью. Эта молекула обладает уникальной способностью улавливать энергию солнечных лучей и затем высвобождать ее в виде тепла. Этого удалось добиться благодаря исследованию ученых из Технологического университета Чалмерса, Швеция.
В солнечные летние дни внутри помещений или машины становится невыносимо жарко. Использование энергоемких систем, таких как кондиционеры и вентиляторы, означает борьбу с тепловой энергией с другими видами энергии. Исследователи из Технологического университета Чалмерса предлагают метод, который использует тепло и распределяет его равномерно в течение более длительного периода.
Когда их специально разработанная молекула попадает под солнечные лучи, она захватывает фотоны и одновременно меняет форму — она изомеризируется. Когда на оконную пленку перестает светить солнце, молекулы выделяют тепло в течение восьми часов.
— Цель состоит в том, чтобы создать приятную внутреннюю среду, даже когда солнце в самом разгаре, не потребляя энергии и не прячась за жалюзи. Почему бы не использовать большую часть энергии, которую мы получаем бесплатно, вместо того, чтобы пытаться бороться с ней, — считает химик Каспер Мот-Поулсен.
На рассвете, когда пленка не поглощает солнечную энергию, она становится желтой или оранжевой, поскольку эти цвета противоположны синему и зеленому, то есть спектру света, который исследователи выбрали для улавливания. Когда молекула захватывает солнечную энергию и изомеризируется, она теряет свой цвет и затем становится полностью прозрачной. Пока на пленку светит солнце, она улавливает энергию, а это значит, что через пленку в помещение проникает меньше тепла. В сумерках, когда солнечного света становится меньше, из пленки начинает выделяться тепло, и она постепенно возвращается к желтому оттенку и готова снова улавливать свет на следующий день.
— Например, аэропорты и офисные комплексы должны быть в состоянии снизить потребление энергии, а также создать более приятный климат с нашей пленкой, поскольку современные системы отопления и охлаждения часто не справляются с быстрыми колебаниями температуры, — уверен Мот-Поулсен.
Молекула является частью концепции, которую исследовательская группа называет MOST, что означает «Молекулярное солнечное тепловое хранение». Ранее команда представила энергетическую систему для домов, основанную на той же молекуле. В этом случае — после того, как солнечная энергия была захвачена молекулой — она может храниться в течение длительного периода, например, с лета до зимы, а затем использоваться для обогрева всего дома.
Ученым еще предстоит увеличить концентрацию молекулы в пленке, сохраняя при этом свойства пленки, и снизить цену.