Science Daily сообщает, что исследователи Массачусетского технологического института (MIT) разработали новые устройства, которые используют углеродные нанотрубки для хранения солнечной энергии, чтобы в дальнейшем использовать ее по мере необходимости.
Подход состоит в том, чтобы сохранять тепло солнца в химической форме, а не преобразовывать его в электричество или хранения тепла в изолированном контейнере. Этот подход имеет теоретические преимущества, так как, в принципе, химические материалы могут храниться в течение длительных периодов времени, не теряя своей запасенной энергии. Проблемой этого подхода является то, что до сих пор химические вещества, необходимые для выполнения этого преобразования и хранения либо полностью разлагались в течение нескольких циклов, или в их состав входил химический элемент рутений, который является редким и дорогим.
В термо-химическом хранении солнечной энергии используются молекулы, структура которых изменяется при воздействии солнечного света и может оставаться стабильной в этой форме на неопределенный срок. Потом, когда молекулы подвергаются воздействию, такому как небольшое изменение температуры или вспышка света, они могут быстро вернуться в исходное состояние, высвобождая свой запас энергии в виде тепла. В прошлом году ученые Массачусетского технологического института придумали, как использовать в своих работах фулвален дирутениум. Фулвален дирутениум является лучшим материалом для обратимого хранения солнечной энергии, так как он не деградирует. Исследователи говорят, что лучшее понимание процесса может облегчить поиск других соединений, изготовленных из широко распространенных и недорогих материалов, которые могут быть использованы таким же образом. Новый материал, найденный адъюнкт-профессором MIT Джеффри Гроссманом (Jeffrey Grossman) и докторантом Алекси Колпаком (Alexie Kolpak), создается с использованием углеродных нанотрубок - крошечных трубчатых структур из чистого углерода, в сочетании с составом, названным азобензолом. В результате молекулы, полученные с использованием наноразмерных шаблонов, которые ограничивают их физическую структуру, получают новые свойства, которые не доступны в простых материалах, говорит Гроссман.
Новая химическая система дешевле, чем современные материалы и является наиболее эффективной для хранения энергии в данном объеме пространства. Колпак сообщает, что новый материал имеет примерно в 10000 раз большую объемная плотность энергии, что делает его по плотности энергии сравним с литий-ионными батареями, что делает данный материал интересным для использования в качестве высокоемкого недорогого аккумулятора в транспортных средствах.
Документы, описывающий полученные результаты, были опубликованы в журнале Nano Letters.
Сергей Вэй
01.08.2011