До последнего времени человечество использовало энергию солнца лишь двумя способами: нагревая воду в качестве теплоносителя для турбин и обогрева зданий или преобразуя её в электричество с помощью солнечных батарей. В 70-х годах прошлого века было предложено аккумулировать энергию солнца с помощью структурных изменений в молекулах специальных веществ. Под воздействием солнечного света такие молекулы меняют свою конфигурацию, переходя в более высокое энергетическое состояние и запасая таким образом тепло. Обратный процесс соответственно сопровождается тепловыделением и возвращением структуры молекулы в исходное состояние. Главные достоинства такого термохимического способа преобразования – запасённая энергия может храниться в течение долгого времени без заметных утечек и теплоизоляции. В 1996 г. был открыт фульвален-тетракарбонилдирутений (fulvalene diruthenium), который демонстрировал такие необычные свойства.
Обратный процесс выделения тепла соединением «включался» катализатором или дополнительным нагревом. Минусом стало то, что рутений довольно редкий и дорогой элемент, что делает термохимический метод преобразования непрактичным. Однако исследования группы учёных из Массачусетского технологического института (MIT) позволили раскрыть механизм поглощения и освобождения энергии этим веществом, что даёт перспективу найти недорогую замену рутению. По словам Джеффри Гроссмана (Jeffrey Grossman), ведущего специалиста исследований, между двумя крайними состояниями фульвален-тетракарбонилдирутения существует промежуточный этап с нестабильным состоянием. Именно эта энергетическая ступень позволяет соединению рутения запасать и хранить энергию в стабильном состоянии. Обнаруженный механизм преобразования даёт надежду на замену дорогого компонента на более доступный и практичный материал.
Комментарии