Molekuły fulwalenu dwurutenowego mogą przechowywać i uwalniać energię cieplną – ustalili badacze z Massachusetts Institute of Technology.
Właściwości tych molekuł badali uczeni z Massachusetts Institute of Technology – Jeffrey Grossman i Varadharajan Srinivasan z Departamentu Inżynierii i Inżynierii Materiałowej w MIT, Yosuke Kanai z Lawrence Livermore National Laboratory, Steven Meier i Peter Vollhardt z University of California, w Berkeley. Wnioski publikuje pismo Angewandte Chemie.
Molekuły odkryto w 1996 roku. Po latach badań naukowcy doszli do wniosku, że fulwaleny dwurutenowe (ang. fulvalene diruthenium) mogą magazynować ciepło pozyskiwane z różnych źródeł energii.
Jednak głównym problemem ich wykorzystania jest to, że ruten jest pierwiastkiem rzadko występującym i kosztownym – informuje serwis EurekAlert. Nie posiada własnych minerałów, a zwykle występuje w rudzie platyny.
Specjaliści liczą jednak, że znajdą podobne związki chemiczne, ale częściej spotykane i mniej kosztowne niż ruten. To pozwoliłoby stworzyć baterię ciepła.
Kiedy molekuła fulwalenu dwurutenowego pobiera światło słoneczne, ulega strukturalnej transformacji. To powoduje, iż przechodzi do wyższego stanu energetycznego, w którym pozostaje stabilna. Wtedy przez pobudzenie małą dawką ciepła, bądź katalizatora, wraca do swojego oryginalnego rozmiaru, uwalniając ciepło.
Jak twierdzi prof. energetyki Jeffrey Grossman z MIT, jest jeszcze etap pośredni, w którym molekuła znajduje się w stanie pół stabilnym. Proces ten, jak zauważa Grossman, tworzy „ładowalną baterię cieplną”, która może przechowywać i uwalniać ciepło pozyskiwane m.in. ze światła słonecznego. Jak twierdzi badacz, ciepło pozyskiwane z fulwalenów dwurutenowych ma temperaturę 200 st. C. Jest to wystarczająca ilość do ogrzania domu lub działania silnika wytwarzającego energię elektryczną.
„Sam proces ma wiele zalet, ale przechowuje ciepło w postaci paliwa. Jest to proces odwracalny i stabilny w perspektywie długookresowej. Można go stosować na żądanie, kiedy się chce. Paliwo wystawia się na Słońce, ładuje je, używa ciepła i znowu wystawia na Słońce dla powtórnego naładowania” – opisuje Grossman.
Jak uważa ekspert, następnym krokiem będzie przeszukanie bazy danych milionów molekuł, użycie symulacji i intuicji chemicznej w celu znalezienia molekuł wykazujących strukturalne podobieństwa do fulwalenów dwurutenowych.
