Predstav si tekutinu, ktorá sa v lete na streche „nabije“ slnkom a v zime z nej bez spaľovania dostaneš teplo do radiátorov. Nie klasická batéria, nie fotovoltika, ale molekula, ktorá si energiu uloží priamo do svojich chemických väzieb a uvoľní ju až na povel.
Vedci z University of California, Santa Barbara a UCLA v časopise Science predstavili nový typ molekulárneho úložiska tepla v rámci konceptu MOST. Ide o systém, kde slnečné svetlo zmení štruktúru molekuly do napätého „nabitého“ stavu. Keď sa neskôr aktivuje katalyzátor, molekula sa vráti späť a pri tejto zmene uvoľní teplo.
Ako by takýto systém fungoval v praxi:
- Kvapalina cirkuluje cez strešné kolektory a absorbuje UV svetlo
- Molekuly sa premenia do energeticky nabitého stavu
- Tekutina sa uloží do nádrže, kde môže zostať celé mesiace
- Pri potrebe tepla prejde cez reakčnú komoru
- Uvoľnené teplo sa prenesie do klasického vykurovacieho systému
Inšpiráciu našli vedci prekvapivo v biológii. Podobný mechanizmus vzniká pri poškodení DNA ultrafialovým žiarením. Tím vytvoril syntetickú molekulu, ktorá sa na slnku „zkrúti“ do energeticky bohatého tvaru a dokáže sa opäť rozvinúť. Práve tento návrat späť je zdrojom tepla.
Prečo je to zaujímavé?
Najmä kvôli energetickej hustote. Nový systém dosiahol približne 1,65 MJ na kilogram. To je viac než väčšina Li-ion batérií používaných na ukladanie elektriny. Stále je to menej než vykurovací olej, ale rozdiel je zásadný: tu nejde o spaľovanie. Molekula sa dá opakovane nabíjať a vybíjať.
Technológia má však aj obmedzenia:
- Absorbuje len malú časť slnečného spektra, najmä UV žiarenie
- Účinnosť premeny svetla na uloženú energiu je zatiaľ nízka
- Potrebné je vylepšiť katalytický systém pre praktické nasadenie
Veľkým plusom je stabilita. Niektoré varianty si dokážu udržať uloženú energiu viac než rok bez výraznej straty. To znamená, že by bolo možné nabíjať systém v lete a využívať ho v zime.
Zatiaľ nejde o hotové riešenie pre domácnosti. Skôr o technologický základ, ktorý ukazuje, že sezónne skladovanie tepla nemusí byť sci-fi. Ak sa podarí zlepšiť účinnosť a rozšíriť spektrum absorbovaného svetla, molekulárne úložiská tepla by mohli doplniť dnešné tepelné čerpadlá a solárne systémy.
A možno raz budeme mať v pivnici namiesto kotla nádrž s „tekutým slnkom“.
Komentáre