Un nou pas în revoluția energiei regenerabile: cercetători de la Universitatea California din Santa Barbara au dezvoltat un lichid inovator capabil să stocheze energia solară în legături chimice, o descoperire care promite să schimbe fundamental modul în care ne alimentăm cu energie. Această tehnologie emergentă, bazată pe un sistem numit Molecular Solar Thermal (MOST), spune adio bateriilor tradiționale, oferindu-ne posibilitatea de a transforma lumina soarelui direct în căldură, cu impact major asupra sistemelor de încălzire și nu numai.
Transformarea stocării energiei solare prin moleculă pirimidonă
Sistemul dezvoltate de echipa de cercetători se bazează pe o moleculă numită pirimidonă, ale cărei proprietăți chimice permit captarea și păstrarea energiei solare pentru perioade lungi. La expunerea la lumină, această moleculă își schimbă forma și intră într-o stare de energie ridicată, precum un rezervor încărcat, gata să elibereze căldură la nevoie. Pentru a declanșa eliberarea energiei, este suficient un stimul simplu, precum căldura sau un acid, iar moleculele revin la forma lor inițială, eliberând căldura stocată, descriu cercetătorii.
Aceasta tehnologie inovatoare funcționează similar cu un arc încărcat, fiind gata de utilizare oricând, fără riscul de pierdere treptată a energiei ca în cazul bateriilor litiu-ion. Analiza efectuată în laborator indică faptul că această soluție poate păstra energia timp de ani de zile fără degradare, ceea ce reprezintă un avantaj enorm pentru stocarea pe termen lung a energiei regenerabile.
Inspirată din natură și cu potențial imens pentru sistemele de încălzire
Designul moleculelor a fost inspirat de procesele naturale din ADN, iar cercetătorii au imitat o modificare structurală numită izomer Dewar, pentru a obține o moleculă sintetică ușor de folosit și compatibilă cu apă. Rezultatul este o membrană energetică cu densitate de 1,6 megajouli pe kilogram, aproape dublă față de arma principală a stocării energetice actuale — bateriile litiu-ion, care ating circa 0,9 megajouli pe kilogram.
Aceste rezultate au fost testate și în laborator, unde o cantitate minusculă de lichid a generat suficientă căldură pentru a fierbe apă, un pas important ce a fost numit „testul fierbătorului”. Aceasta demonstrează potențialul practic al tehnologiei și deschide calea către aplicații concrete.
Viitorul energiei solare molulare: de la acoperișuri la orașe inteligente
Viziunea echipei este una ambițioasă. În curând, colectoare solare montate pe acoperișuri ar putea transform acest lichid în surrogate pentru centralele termice, încărcându-se în timpul zilei pentru a fi folosite în timpul nopții. Astfel, orașele ar putea reduce dependența de combustibili fosili și ar putea oferi soluții eficiente pentru încălzirea locuințelor în sezonul rece.
Însă, pentru a ajunge acolo, cercetătorii trebuie să rezolve provocarea eficienței, deoarece molecula absoarbe în principal lumină ultravioletă, ceea ce limitează performanța în condiții naturale. În acest sens, echipa lucrează pentru a optimiza absorbția în gama vizibilă a spectrului solar, pentru a maximiza captarea și stocarea energiei.
Dacă aceste eforturi vor avea succes, tehnologia MOST poate să devină o alternativă scalabilă și sustenabilă la metodele convenționale de stocare a energiei, facilitând o tranziție vitală către un sistem energetic mai curat și mai eficient. În contextul preocupărilor globale legate de schimbările climatice și de dependența de combustibili fosili, această inovație aduce nu doar promisiuni, ci și un pas concret către un viitor mai verde, unde energia solară poate fi captată, stocată și utilizată fără impact nociv asupra mediului.
