Солнечная энергия чиста, обильна и, при этом, раздражающе неудобна: ею нельзя пользоваться ночью или в пасмурные дни. Конечно же можно преобразовать солнечный свет в электричество и хранить его в батарее, но это непростая и дорогостоящая процедура. Но самое главное: большую часть времени нам требуется не электричество, а тепло – чтобы приготовить пищу, принять душ или обогреть дом.
Другими словами, нам нужно законсервировать тепло солнечного света, а затем «откупорить» его, когда потребуется. Это звучит нереалистично, но нашлись ученые, которые всё-таки разработали рабочее решение, причем, по их мнению, оно имеет вполне реальный потенциал.
Новый полимер имеет уникальную эффективность поглощения и высвобождения тепла. Материал получил название AzoPMA и, по словам ученых, является ключом к разработке высокоэффективной «тепловой батареи», которая могла бы сделать для солнечной энергетики то, что высокопроизводительные аккумуляторы сделали для смартфонов Apple или электромобилей Tesla.
Как заявляют исследователи, возглавляемые химиком из Массачусетского университета, доктором Дхандапани Венкатараманом, AzoPMA способен сохранять в 100 раз больше тепловой энергии, чем вода. В его основе лежит азобензоловый полиметакрилат, который может удерживать очень много тепловой энергии, так как его молекулы способны переключается между двумя конформациями (формами, пространственным расположением атомов) в зависимости от температуры.
Когда материал нагревается, молекулы внутри принимают высокоэнергетическую форму, которая эффективна при хранении тепловой энергии. Когда он охлаждается, молекулы возвращаются в свою низкоэнергетическую форму, при этом выделяя тепловую энергию по мере необходимости.
Термальные батареи могут быть объединены в большие хранилища для обогрева домов или целых кварталов, а также использоваться в виде покрытий на дорогах и крышах, где они могут быстро растопить снег после зимней непогоды – совершенно не используя при этом электричество.
