reclama youtube lumeasatuluitv
update 22 May 2019

Descoperire epocală - moleculă minune care înmagazinează energia solară timp de 18 ani

Ultimii ani au fost marcați de ecologie. Toată lumea – de la producătorii de energie, la cei de obiecte de uz casnic sau autoturisme – vrea să răspundă la una și aceeași întrebare: ce trebuie să facem ca să fim cât mai „eco“, „bio“ ș.a.m.d.? Un răspuns ar fi folosirea energiilor regenerabile, a „forțelor“ existente în natură, mai ales pentru uzul casnic dar și industrial. Dar una dintre cele mai mari probleme care oprește răspândirea pe scară largă a energiilor regenerabile este stocarea energiei. Unde stochezi energia atunci când soarele nu strălucește, nu bate vântul etc.?

Revelația...

O echipă de cercetători din Suedia crede că a făcut o descoperire epocală, „revelația“ de care energia regenerabilă avea nevoie. În fapt, este vorba de un combustibil termic care poate stoca energia solară până la 18 ani, după cum se arată într-un material publicat recent de revista Forbes. Hidrocarburile, parțial, au devenit sursa dominantă de energie pentru că sunt relativ ieftin de extras, pot fi stocate pentru perioade lungi de timp și pot fi utilizate imediat. Acești factori le transformă într-o sursă bună de energie pentru consumatori care cer putere mare. Dar, după cum se știe, hidrocarburile nu sunt eco. De aceea, pe măsură ce bateriile continuă să avanseze ca și capacitate de stocare a energiei pentru perioade lungi de timp, acestea au început să înlocuiască hidrocarburile. Iar mașinile electrice sunt un exemplu bun în acest sens. Ca alternativă la baterii, fluidul termic specializat, nou descoperit, poate menține energia solară pentru perioade lungi de timp și poate oferi acea energie la cerere. Spre deosebire de baterii, care descarcă electricitate, lichidul solar termal emite căldură atunci când este activat de un catalizator. Acest lucru înseamnă că ar putea să fie ideal pentru zona de rezidențial și comercial. „Un combustibil termal este precum o baterie reîncărcabilă, însă în locul electricităţii aceasta este alimentată cu lumina solară şi eliberează căldură atunci când este nevoie“, a declarat Jeffrey Grossman, inginer ce lucrează cu aceste materiale în cadrul MIT.

molecula foto1

Compoziție

Combustibilul este compus din molecule de carbon, hidrogen și norbornadiene (o hidrocarbură biciclică și un compus organic). Moleculele pot fi văzute în figura de mai jos, sursa originală de energie fiind moleculele de norbornadiene. Atunci când aceste molecule sunt atinse de lumina solară, unele dintre ele creează legături între atomi ce sunt reașezați ca quadriciclan (QC1).

Această conversie chimică într-o structură moleculară diferită numită izomer închide energia în interiorul moleculei. Versiunea ener­gizată a moleculei este stabilă, cu legături chimice puternice. Cheia este faptul că această moleculă stabilă poate sta aproximativ două decenii fără să piardă energia stocată, au arătat oamenii de știință pentru publicația Forbes.

Pentru a elibera energia, molecula poate fi trecută printr-un catalizator ce rearanjează legăturile chimice înapoi la norbonadiene, rezultând multă căldură în acest proces. Echipa a descoperit că procesul de catalizare încălzește lichidul la 63 de grade Celsius. Acest lucru înseamnă că, dacă temperatura ambientală este undeva la 21 de grade Celsius, fluidul s-ar încălzi undeva în jur de 84 de grade Celsius. Fluidul încălzit ar putea fi atunci folosit pentru încălzirea locuințelor, a clădirilor comerciale etc.

Cu teste suplimentare și optimizare, echipa crede că poate produce o moleculă ce poate încălzi fluidul cu peste 80 de grade Celsius. Fluidul ar putea fi luat în considerare atunci pentru generare de electricitate. Cu toate că mai este multă muncă de făcut, echipa crede că tehnologia ar putea fi disponibilă în zona de comercial într-o decadă. Acest lucru este posibil și datorită interesului investitorilor.

molecula foto2

Dezvoltarea și comercializarea acestui lichid termic ar putea fi o altă componentă cheie în migrația către surse de energie regenerabilă. Fluidul termal nu are nevoie de nicio altă sursă externă în afara soarelui și operează într-un sistem închis. Pe măsură ce dezvoltăm noi tehnologii și modernizăm sistemele actuale, tranziția către surse regenerabile nu doar devine mai ușoară, ci și favorabilă din punct de vedere economic.

Fluidul este de fapt o moleculă în formă lichidă pe care cercetătorii din cadrul Universităţii de Tehnologie Chalmers au îmbunătăţit-o în ultimii ani. Molecula este compusă din carbon, hidrogen şi nitrogen. Atunci când este atinsă de lumina solară, de exemplu, legăturile dintre atomii săi sunt rearanjate, fiind astfel transformată într-o variantă „energizată“ a sa, denumită izomer. Energia solară este capturată în interiorul acestor legături ale izomerului, unde rămâne până când molecula ajunge la temperatura camerei. Atunci când energia este necesară, pe timpul nopţii sau iarna, fluidul este transmis printr-un catalizator ce aduce moleculele la forma iniţială şi eliberează energie sub forma căldurii. „Energia din izomer poate fi stocată timp de 18 ani. Atunci când extragem energia pentru a o utiliza obţinem o creştere a temperaturii, lucru pe care ni-l doream“, a declarat specialistul în nanomateriale Kasper Moth-Poulsen, din cadrul Universităţii Chalmers.

Bogdan Panțuru