Ukoliko želimo postati bolji u snabdevanju planete obnovljivom energijom, moramo da budemo bolji u pronalaženju načina za efikasno skladištenje te energije do trenutka kada nam je potrebna. Naučnici su identifikovali materijal koji bi mogao da nam pruži upravo to, piše portal Sciencealert.com.

Materijal je poznat kao metalno-organski okvir (MOF), u kojem molekuli na bazi ugljenika formiraju strukture povezivanjem metalnih jona. MOF je porozan, tako da može da formira kompozitne materijale sa drugim malim molekulima.

To je tim naučnika uradio dodajući molekule jedinjenja koje upija svetlost, azobenzena. Završni kompozitni materijali mogli su da čuvaju energiju iz ultraljubičastog svetla najmanje četiri meseca na sobnoj temperaturi, pre nego što je ponovo puste – što predstavlja veliko poboljšanje u odnosu na druge materijale.

„Materijal funkcioniše po sličnom principu kao fazno promenljivi materijali (PCM materijali), koji se koriste za dovod toplote u grejače za ruke. Međutim, dok je za punjenje grejača za ruke potrebno njihovo zagrevanje, kod ovog materijala je dobra stvar što hvata i zadržava slobodnu energiju direktno od Sunca“, kaže hemičar za materijale John Griffin sa Univerziteta Lancaster u Velikoj Britaniji.

Azobenzen se ponaša kao foto-prekidač – molekularna mašina koja reaguje na spoljni stimulans, svetlost ili toplotu. Pod uticajem ultraljubičaste svetlosti, molekuli menjaju oblik dok ostaju u poroznoj MOF formaciji, efikasno čuvajući energiju.

Prenosom toplote na kompozitni MOF materijal pokreće se brzo oslobađanje energije, koja dalje odaje toplotu, koja se može koristiti za zagrevanje drugih materijala ili uređaja.

Iako materijalu treba još malo dorade, kako bi bio komercijalno održiv, primenu bi mogao da ima za topljenje leda na vetrobranskim staklima automobila ili za dodatno zagrevanje domova i kancelarija. Ovakvi foto-prekidači, takođe, imaju primenu kod skladištenja podataka i isporuke lekova.

„Nema pokretnih ili elektronskih delova, tako da nema gubitaka pri skladištenju i oslobađanju sunčeve energije. Nadamo se da ćemo daljim razvojem moći da napravimo druge materijale, koji čuvaju još više energije“, kaže Griffin.

Iako su ranija istraživanja, takođe, razmatrala skladištenje sunčeve energije u fotoprekidačima, obično je neophodno bilo držati ih u tečnostima. Prelazak na čvrsti MOF kompozit omogućava lakše očuvanje sistema i veću hemijsku stabilnost.

Potrebno je još rada kako bi se ovaj MOF materijal pripremio za široku upotrebu. Iako su testovi pokazali da bi mogao zadržati energiju mesecima, gustina energije materijala je relativno niska, što je jedno od oblasti u kojoj se istraživači nadaju poboljšanju.

Dobra vest je da postoji dosta prostora za podešavanja u ovom istraživanju, gde bi se sređivanjem i prilagođavanjem mogli poboljšati rezultati – što će, nadamo se, dovesti do drugog isplativog i pouzdanog načina skladištenja energije, na koji možemo da se oslonimo.

„Naš pristup pokriva nekoliko načina za pokušaje optimizacije ovih materijala, bilo promenom samog foto-prekidača ili porozne osnove domaćina“, kaže rendgenski tehničar Nathan Halcovitch sa Univerziteta Lancaster.