חוקרים באוניברסיטת MIT הצליחו לגלות בדיוק כיצד מולקולה בשם fulvalene diruthenium מצליחה לאחסן ולשחרר חום לפי דרישה. תגלית זו, כפי שפורסמה בכתב העתAngewandte Chemie, עשויה להוביל לחיפוש חומרים זולים ועשירים יותר מהרותניום, הפועלים באותה דרך ויכולים להוות בסיס לסוללה נטענת עתידית עבור אנרגיה תרמו-סולארית.

חוקרים מ-MIT פיתחו שיטת איחסון יציבה לחום השמש

חוקרים באוניברסיטת MIT הצליחו לגלות בדיוק כיצד מולקולה בשם fulvalene diruthenium מצליחה לאחסן ולשחרר חום לפי דרישה. תגלית זו, כפי שפורסמה בכתב העתAngewandte Chemie, עשויה להוביל לחיפוש חומרים זולים ועשירים יותר מהרותניום, הפועלים באותה דרך ויכולים להוות בסיס לסוללה נטענת עתידית עבור אנרגיה תרמו-סולארית.

מולקולת הרותניום עוברת שינוי מבני כאשר היא סופגת את אור השמש. היא מגיעה לרמת אנרגיה גבוהה יותר ויכולה להישאר יציבה במצב זה לאורך זמן. לאחר מגע עם חום או זרז אנרגטי אחר, היא חוזרת לצורתה הרגילה, תוך כדי פליטת חום החוצה.

עם זאת, לטענת החוקרים, התהליך עשוי להיות קצת מסובך. " מתברר שיש שלב ביניים חשוב ומרכזי, בו המולקולה מקבלת צורה יציבה למחצה. דבר זה מתרחש ממש באמצע בין שתי התצורות הבסיסיות בתהליך", כך מסביר פרופסור ג'פרי גרוסמן, מומחה להנדסת חשמל במחלקת הנדסת החומרים. לטענתו, ניתוח שלבי השתנות המולקולה הם הכרחיים על מנת להבין את יציבות המולקולה, את הקלות בה ניתן להפוך את התהליך ומדוע עד כה לא ניתן היה לבצע תהליך זה על חומרים אחרים.

למעשה, תהליך זה מאפשר ייצור סוללה נטענת שיכולה לאחסן ולפלוט חום מן השמש או ממקורות אחרים פעמים רבות. לטענת גרוסמן, דלק המיוצר מ fulvalene diruthenium-, יכול הלגיע לחום של עד 200 מעלות צלזיוס, מספיק כדי לחמם בית שלם או להפעיל מנוע חשמלי. שיטה זו, בניגוד לאחרות, עושה שימוש ביתרונותיה של אנרגיה תרמו- סולארית ומאחסנת אותה בצורת דלק באופן הפיך ויציב, לאורך זמן ממושך. "ניתן להשתמש בשיטה בכל מקום. ניתן להטעין את הדלק, להשתמש בחום המופק ממנו ולאחר מכן להחזירו ולהטעינו שוב".

הבעיות העיקריות בשימוש ברותניום לצורך הפקת דלק הן, נדירותו בטבע ומחירו היקר. לכן, מטרת המדענים כעת היא למצוא חומרים אחרים, הפועלים בצורה דומה. עליהם להשתמש בסימולציות בשילוב עם מסדי נתונים של עשרות מיליוני מולקולות מוכרות שיהוו תחליף הולם ויעיל לרותניום.