Ny type solenergilagring uten batterier

I stedet for å produsere strøm, bindes energien kjemisk i et spesielt molekyl og kan senere frigjøres som varme.

Bak arbeidet står et forskerteam ved University of California Santa Barbara. I en vitenskapelig artikkel beskriver førsteamanuensis Grace Han og kollegene hennes et nytt materiale som kan fange sollys, lagre energien i kjemiske bindinger og slippe den løs igjen ved behov.

Inspirert av DNA og solbrenthet

Materialet er basert på et modifisert organisk molekyl kalt pyrimidon. Det inngår i forskningsfeltet molekylær soltermisk energilagring, ofte forkortet MOST. Ifølge forskerne kan stoffet brukes om igjen mange ganger uten å miste funksjonen.

For å utvikle molekylet hentet forskerne inspirasjon fra DNA. Strukturen ligner på en av byggesteinene i arvematerialet vårt, som kan endre form når den utsettes for UV-lys. Det er nettopp slike reversible strukturendringer som også spiller en rolle når huden blir solbrent.

Les også: Nytt batterigjennombrudd kan gi elbiler lengre rekkevidde

Forskerne laget en syntetisk versjon av denne strukturen. Resultatet ble et kompakt molekyl som kan lagre energi og senere frigjøre den igjen. Ved romtemperatur kan energien ifølge teamet forbli lagret i over ett år.

Fungerer som en spent fjær

I motsetning til vanlige solceller, som omdanner lys til elektrisitet, lagrer dette molekylet energien kjemisk. Mekanismen kan sammenlignes med en fjær.

Når molekylet treffes av sollys, endrer det form og går over i en energirik tilstand. Der forblir det til det får et lite dytt, for eksempel i form av varme eller en katalysator. Da går det tilbake til sin opprinnelige form og frigjør den lagrede energien som varme.

Forskerne beskriver prinsippet som en oppladbar solbasert varmekilde. Det kan også minne om gjenbrukbare varmeposer som aktiveres og avgir varme når de utløses.

Høy energitetthet

Molekylet har en energitetthet på over 1,6 megajoule per kilogram. Til sammenligning ligger vanlige litiumionebatterier rundt 0,9 megajoule per kilo.

I forsøkene klarte forskerne å frigjøre nok varme til å koke vann under normale omgivelser. Det regnes som et viktig gjennombrudd innen MOST-forskningen, ettersom det krever betydelige mengder energi å bringe vann til kokepunktet. Det skriver chip.

Mulige bruksområder

Ifølge forskerne kan teknologien få praktiske anvendelser, særlig der det er behov for varme uten tilgang til strømnett. Det kan for eksempel dreie seg om oppvarming under camping eller produksjon av varmtvann i boliger.

Siden stoffet er vannløselig, kan det i prinsippet sirkulere i solfangere på tak, lades opp i løpet av dagen og lagres i tanker for bruk om kvelden og natten. Dermed fungerer selve materialet både som energifanger og lager.

Teknologien er fortsatt på forskningsstadiet, men resultatene viser at det kan være mulig å lagre solenergi effektivt uten tradisjonelle batterier.

Les også: Populært bilmerke deler trist beskjed