Nors visiems yra žinoma, kad saulės energija yra gausus ir atsinaujinantis energijos šaltinis, bet jis turi labai rimtą trūkumą. Vis dar nėra jokio pigaus, efektyvaus ir ilgalaikio sugeneruotos energijos saugojimo būdo. Ši problema gana ilgai kankino saulės energetiką, tačiau tai gali pasikeisti, kadangi pasiūlytas itin intriguojantis būdas, kaip išsaugoti saulės energiją.
Švedijos mokslininkai sukūrė specialų skystį, kurį pavadino „saulės šiluminiu kuru“. Teigiama, kad šis kuras gali saugoti sukauptą saulės energiją ilgiau nei dešimtmetį. „Saulės šiluminis kuras yra kaip įkraunama baterija, bet vietoj elektros, jūs įdedate saulės spindulius ir gaunate šilumą. Ir viskas priklauso tik nuo jūsų poreikių“, – „NBC News“ teigė su šiomis medžiagomis dirbantis MIT inžinierius Jeffrey Grossmanas. Tas skystis iš tikrųjų yra speciali skysčio pavidalo molekulė, prie kurios Chalmerso technologijos universiteto (Švedija) mokslininkai jau dirba daugiau nei metus laiko. Ši molekulė susideda iš anglies, vandenilio ir azoto, o kai ji paveikiama saulės spindulių, pradeda elgtis neįprastai: ryšiai tarp atomų persitvarko ir molekulė tampa izomeru.
NASA nuotr.
Panašiai kaip grobis patekęs į spąstus, taip saulės energija užfiksuojama izomeruose, kuriuose veikia stiprios cheminės jungtys. Ir ta energija lieka taip užrakinta, net kai molekulė atvėsta iki kambario temperatūros. Kai reikia energijos – tarkime nakties ar žiemos metu – skystis paveikiamas katalizatoriumi, kuris grąžina molekulę į jos pradinę būseną ir taip atpalaiduojama energija. „Energiją šiuose izomeruose galima saugoti iki 18 metų, – teigia vienas iš komandos narių, nanomedžiagų mokslininkas iš Chalmerso universiteto Kasperas Moth-Poulsenas. – Kai mes nusprendėme išlaisvinti užrakintą energiją, gavome šilumos padidėjimą, kuris buvo didesnis nei kad mes drįsome tikėtis.“ Toks energetikos sistemos prototipas yra įrengtas ant universiteto pastato stogo ir kai buvo panaudotas naujasis skystis bei gauti itin optimistiški rezultatai, mokslininkai susilaukė daugybės investuotojų dėmesio. Atsinaujinantis ir neišmetantis teršalų į aplinką naujasis energijos įrenginys sudarytas iš įgaubto reflektoriaus su centre esančiu vamzdžiu, kuris sugauna saulės spindulius ir veikia, kaip savotiška palydovinė lėkštė.
MOST sistema veikia uždaro rato principu. Leidžiamas skystis per skaidrius vamzdžius yra pašildomas saulės spindulių ir taip skystyje esančios norbornadieno molekulės virsta izomerais kvadrikiklanais, kurie užrakina šilumą. Tada šis skystis yra saugomas kambario temperatūroje, kad būtų užtikrintas kuo mažesnis energijos nuostolis. Kai reikia energijos, skystis pereina pro specialų katalizatorių, kuris grąžina molekules atgal į jų pradinę formą ir toks skystis įšyla iki 63 laipsnių pagal Celsijų.
Tad manoma, jog šią šilumą bus galima panaudoti įvairiose pastatų šildymo sistemose. Tyrėjai šį skystį pakartotinai panaudojo 125 kartus – surinko saulės šilumą, ją saugojo ir atpalaidavo – ir nepastebėjo, kad būtų daroma didesnė žala šioms molekulėms.
„Pastaruoju metu mes padarėme daug svarbių atradimų ir šiandien turime energetikos sistemą, kuri veikia ištisus metus ir į aplinką neišmeta jokios taršos“, – teigė K. Moth-Poulsenas.
Pasak NBC, mokslininkai atliko keletą atradimų, po kurių pasiekė, kad jų specialus skystis dabar gali viename kilograme saugoti 250 vatvalandes, o tai yra dvigubai didesnė talpa nei, kad gali pasiūlyti „Tesla Powerwall“ baterijų sistema. Tačiau vis dar yra daugybė galimybių naujiems pasiekimams. Mokslininkai mano, kad remiantis tinkamomis manipuliavimo priemonėmis jie gali gauti dar daugiau šilumos iš tokios sistemos – bent 110 laipsnių pagal Celsijų.
„Dar reikės daug ką nuveikti. Mums tik pavyko padaryti taip, kad ši sistema veiktų. Dabar turime užtikrinti, kad viskas būtų optimaliai suprojektuota“, – sako K. Moth-Poulsenas. Jei viskas vyks taip, kaip suplanuota, K. Moth-Poulsenas mano, kad ši technologija komerciniais tikslais gali būti pradėda naudoti jau per artimiausius 10 metų. Naujausi mokslininkų tyrimų rezultatai buvo paskelbti moksliniame žurnale „Energy & Environmental Science“.
