szerző:
hvg.hu
Tetszett a cikk?
Értékelje a cikket:
Köszönjük!

Egy molekula furcsa alakváltozásai a napenergia eddig megoldhatatlannak tűnő tárolására adnak lehetőséget – írja a Discovery News.

 A napenergiával kapcsolatban – ahogyan más megújuló erőforrásokkal is – az egyik legfőbb gond, hogy nagyon nehéz tárolni, a hasznosítását például az energiafogyasztás csúcsidőszakaira halasztani. Éppen hétfőn érkezett Németországból egy hír a probléma megoldására, miközben Amerikában szintén dolgoznak kutatók a napenergia tárolásán.

A fotovoltaikus elemek, napelemek nem elsősorban az energiatárolásra, hanem a közvetlen hasznosítására alkalmasak: hőt vagy elektromos áramot képesek termelni. A napenergia nagy részét ezek a jelenlegi berendezések, eszközök nem is képesek hasznosítani, így a sugárzás nagy része „kárba vész”.

MIT-kutatás

Ezen próbálnak most segíteni a híres amerikai műszaki egyetem, a MIT kutatói. Jeffrey Grossman és kollégái jelenleg csak a kísérletek kezdeti fázisánál tartanak, de már most ígéretes eredményeket értek el a napenergia befogásában és tárolásában. Ha sikerül módszerüket kiterjeszteni más anyagokra is, mint amit kutatásaikban használnak, akkor a napenergiát korlátlanul lehetne elraktározni és szállítani.

A MIT-kutatások a fulvalén-diruténium molekuláira koncentrálnak jelenleg. Ezt a ritka, drága és platinaszerű elemből, a ruténiumból állítják elő. Grossman és csoportja úgy találta, hogy ez a molekula, amikor napsugárzás éri, félstabil formációt vesz fel, vagyis alakját megváltoztatja. Ha a vegyülethez egy katalizátort adnak, a molekula visszanyeri eredeti alakját.

Mindez azért érdekes, mert a napenergiát ezáltal tárolni tudja a molekula, amely mindaddig megőrzi módosult alakját, amíg a katalizátort hozzá nem adják. Ha viszont visszanyeri az alakját a fulvalén-diruténium, akkor leadja a tárolt energiát áram vagy hő formájában.

Túl drága?

Grossman szerint a molekulát cseppfolyós állapotban lehetne felhasználni a napenergia átalakítására és tárolására. Szerinte egy mély medencében lehetne a napfényre kirakni az általuk vizsgált vegyületet. Mire az oldat „feltöltődik”, vagyis a molekulák kellő számban változtatják meg az alakjukat, a folyadékot el lehetne szállítani – csöveken vagy más szállítóeszközökkel – más helyekre is. Mindez távoli alkalmazásokat is lehetővé tenne – véli Grossman.

A fulvalén-diruténiumból nyert üzemanyag, illetve tüzelőanyag 200 Celsius fokra is felmelegedhet, ami elég a lakások fűtéséhez vagy éppen egy motor meghajtásához, amely elektromos áramot képes termelni.

Mindössze egyetlen probléma van a módszerrel: a fulvalén-diruténium rendkívül drága, így újratölthető cseppfolyós akkumulátorként (rechargeable liquid battery) nem lenne túl praktikus. Most ezért Grossmanék más, „olcsóbb molekulákat” keresnek, amelyek hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.

Mitől különleges a molekula?

De mi is ez a tulajdonság, ami különlegessé teszi a fulvalén-diruténiumot? Más molekulák is megváltoztatják az alakjukat energiabevitel hatására, ám ezek nem tartják meg stabilan a módosult formációt. A molekulák többsége előtt ugyanis egyetlen kvantummechanikai „energiagát” áll, amelyről a természetben jelenlévő más energiaforrások hatására egyszerűen „lecsúsznak”, vagyis visszanyerik eredeti alakjukat, és leadják a felvett energiát.

A fulvalén-diruténium módosított állapotban azonban egy „dupla energia-gátrendszer” közé kerül a napfény hatására. Vagyis, ha más energiabehatás is éri a molekulát, akkor sem lendül ki könnyen a fél-stabil állapotából. Ennek oka az, hogy a napsugárzás hatására egyfajta – az eredeti állapotánál azért magasabb szinten lévő – „energiavölgybe” kerül, ahol mindkét oldalról védi egy-egy energiagát attól, hogy visszanyerje eredeti alakját.

Mindez ahhoz hasonló, mintha egy magasan fekvő hegyvidék egyik völgyébe pumpálnánk fel vizet, amelyet két oldalról völgyzáró gátak stabilizálnak. Ilyenkor a víz helyzeti energiája megnő, amit lezúdulásakor elektromos energiává lehet alakítani a vízierőművekben.

A fulvalén-diruténium kvantummechanikai sajátosságait az alábbi Youtube-videó is szemlélteti.

VELETEK VAGYUNK – OLVASÓKKAL, ÚJSÁGÍRÓKKAL!

A hatalomtól független szerkesztőségek száma folyamatosan csökken, a még létezők pedig napról napra erősödő ellenszélben próbálnak talpon maradni. A HVG-ben kitartunk, nem engedünk a nyomásnak, és minden nap elhozzuk a hazai és nemzetközi híreket.

Ezért kérünk titeket, olvasóinkat, hogy tartsatok ki mellettünk, támogassatok bennünket, csatlakozzatok pártolói tagságunkhoz, illetve újítsátok meg azt!

Mi pedig azt ígérjük, hogy továbbra is minden körülmények között a tőlünk telhető legtöbbet nyújtjuk a számotokra!
MTI Tech

High-tech akku a napenergia tárolására

Egy német cég olyan új rendszert fejlesztett ki, amely kedvezőtlen időjárási feltételek mellett is képes teljes mértékben hasznosítani a szélkerekek és napkollektorok által termelt energiát.

Az olasz maffia is megtalálta a legjobb pénzforrást: az uniós pénzeket

Az olasz maffia is megtalálta a legjobb pénzforrást: az uniós pénzeket

Három évtized a hullámvasúton – így omlott össze az albán szocializmus

Három évtized a hullámvasúton – így omlott össze az albán szocializmus

KAP: a kínai vakcina kompatibilis lesz az Android-eszközökkel

KAP: a kínai vakcina kompatibilis lesz az Android-eszközökkel