Nová energie ze Slunce

Lidé se zatím naučily využívat sluneční energii v zásadě dvěma způsoby: fotovoltaiky ji přeměňuje na elektřinu a tepelné systémy, které sluneční teplo využívají k ohřevu vody, buď k přímému použití nebo jako pohonu turbíny.

Nová energie ze Slunce

Ale je ještě třetí možnost, sice známá, ale zatím komerčně nevyužívaná - termochemická.

Výzkumníci MIT nyní tvrdí, že lze i tento třetí způsob využít komerčně. Termochemický postup je založen na zachytávání slunečního záření v určité konfiguraci vybraných molekul, které pak mohou uvolnit energii na požádání k výrobě tepla. Na rozdíl od běžných termických systémů nevyžaduje nově upřesňovaná technologie zvláštní izolaci a množství uložené energie může zůstat stabilní po celá léta. Právě skladování energie je jedním z nejdůležitějších problémů, jehož vyřešením se může efektivita využívání sluneční energie zvýšit. A sluneční energie má onu nepřekonatelnou přednost, že je volně k dispozici.

Původní výzkum byl ukončen již v roce 1970, kdy nikdo nemohl najít chemickou látku, která by byla schopná spolehlivého zpětného přepínání mezi dvěma stavy - pohlcování a uvolňování energie. Taková sloučenina byla objevena až v roce 1996. Bohužel však obsahovala ruthenium - velmi vzácný a tudíž i drahý prvek. A nikdo nebyl schopen přesně popsat molekulární mechanismus, který činil tuto látku tak jedinečnou a tudíž to komplikovalo nalezení nějaké levnější varianty.

Technologický pokrok nyní umožnil výzkumníkům z MIT pochopit molekulární mechanismus fulvalene-diruthenia. Zjednodušeně celý proces probíhá tak, že molekuly se vlivem pohlcování slunečního záření transformují do vyššího energetického stavu a mohou tak na neurčito zůstat stabilní. Pak malým přídavkem tepla nebo použitím katalyzátoru se vrátí do původního stavu za současného uvolnění energie. Ovšem výzkum ukázal, že proces je o trošku složitější.

"Ukázalo se, že hlavní roli hraje jakýsi mezistupeň," vysvětlil Jeffrey Grossman z oddělení materiálového inženýrství. V mezistupni se molekuly ocitnou jakoby na půli cesty mezi oběma kýženými stavy. Ruthenium zůstává stále komerčně nedostupní, ale vlastnosti molekuly budou nyní vědci srovnávat s databází desítek miliónů známých molekul a hledat vhodného kandidáta. A pokud se nenajde zůstává i možnost konstrukce nových molekul.

Energie zachycená termochemickou technologií je schopná ohřát vodu na 200 stupňů Celsia, což je dost pro běžnou domácí potřebu i pro výrobu elektřiny. Jde o energii, která se dá stabilně skladovat a navíc i pravidelně zcela zdarma dobíjet. A to je velice slibná možnost.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:

Související články

Jsme na Facebooku

Večer v TV

Celý program

Přihlášení k odběru newsletteru

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a neuniknou vám žádné novinky z webu i časopisu National Geographic.