Американські фізики створили унікальну молекулу, що зберігає сонячну енергію у вигляді тепла

Команда з Каліфорнійського університету у Санта-Барбарі представила молекулу, здатну накопичувати сонячну енергію та зберігати її для подальшого використання у вигляді тепла. Розробку описують як «сонячну батарею, що перезаряджається», адже на відміну від традиційних технологій, які виробляють електрику, ця система утримує енергію безпосередньо в хімічній структурі.

Йдеться про напрям mol­e­c­u­lar solar ther­mal (MOST), що досліджує можливості зберігання сонячної енергії в молекулах. Новий матеріал — сполука під назвою піримідон — змінює свою структуру під дією світла, переходячи у високоефективний стан. За словами авторів, молекула працює як «стиснена пружина»: поглинає енергію під час активації світлом і віддає її як тепло, коли запускається відповідний процес.

Розробка має енергетичну щільність понад 1,6 МДж/кг, що перевищує показники літій-іонних батарей (близько 0,9 МДж/кг). Це означає, що матеріал здатний виконувати енергоємні завдання — наприклад, кип’ятити воду в звичайних умовах.

Експериментальна установка, що демонструє накопичення сонячної енергії та запуск тепловіддачі. Джерело: Sci­ence

Молекула також добре розчиняється, що відкриває практичні перспективи: її можна використовувати в сонячних колекторах, накопичувати енергію вдень і віддавати тепло пізніше. На відміну від сонячних панелей, які потребують додаткових акумуляторів, у цьому випадку сам матеріал виступає сховищем енергії.

Автори підкреслюють, що система є багаторазовою та стійкою до деградації, а її створення надихалося природними структурами ДНК і матеріалами, які змінюють форму під дією світла. Це відкриває нові можливості для розвитку відновлюваної енергетики, особливо в галузі теплових застосувань.